Perusahaan-perusahaan di seluruh dunia baru-baru ini beralih ke pencetakan 3D untuk membuat komponen teknis dengan cepat sekaligus menghemat uang dalam prosesnya. Namun, mengembangkan versi 3D melibatkan penggunaan bahan baru yang mungkin tidak tahan lama. Jadi, apakah komponen cetakan 3D kuat?

Komponen cetakan 3D sangat kuat, khususnya apabila menggunakan filamen khusus seperti PEEK atau Polycarbonate, yang digunakan untuk kaca anti peluru dan perisai anti huru-hara. Kepadatan isian, ketebalan dinding dan orientasi cetakan dapat disesuaikan untuk meningkatkan kekuatan.

Ada banyak hal yang mempengaruhi kekuatan komponen 3D. Jadi, kita akan mengulas bahan yang digunakan selama pencetakan 3D, seberapa kuat sebenarnya, dan apa yang bisa Anda lakukan untuk meningkatkan kekuatan komponen cetakan 3D Anda.

Apakah Komponen Cetak 3D Lebih Lemah & Rapuh?

Tidak, komponen cetakan 3D tidak lebih lemah dan rapuh, kecuali jika Anda mencetak 3D dengan pengaturan yang tidak memberikan kekuatan. Menciptakan cetakan 3D dengan tingkat pengisi yang rendah, dengan bahan yang lebih lemah, dengan ketebalan dinding yang tipis dan suhu pencetakan yang rendah, kemungkinan besar akan menghasilkan cetakan 3D yang lemah dan rapuh.

Bagaimana Anda Membuat Komponen Cetak 3D Lebih Kuat?

Sebagian besar bahan cetak 3D cukup awet dengan sendirinya, tetapi ada beberapa hal yang bisa dilakukan untuk meningkatkan kekuatannya secara keseluruhan. Hal ini sebagian besar bermuara pada detail kecil dalam proses desain.

Yang paling penting adalah memanipulasi pengisi, ketebalan dinding, dan jumlah dinding. Jadi, mari kita lihat bagaimana masing-masing faktor ini dapat memengaruhi kekuatan struktur cetakan 3D.

Meningkatkan Kepadatan Isi

Infill adalah apa yang digunakan untuk mengisi dinding bagian cetakan 3D. Pada dasarnya, ini adalah pola di dalam dinding yang menambah kepadatan bagian secara keseluruhan. Tanpa infill, dinding bagian 3D akan benar-benar berongga dan agak lemah terhadap kekuatan luar.

Infill adalah cara yang bagus untuk menambah bobot komponen 3D, sekaligus meningkatkan kekuatan komponen tersebut.

Ada banyak pola infill yang berbeda yang bisa digunakan untuk meningkatkan kekuatan karya cetak 3D, termasuk infill kisi-kisi atau infill sarang lebah, namun, seberapa banyak infill yang ada akan menentukan kekuatannya.

Untuk komponen 3D biasa, hingga 25% kemungkinan sudah lebih dari cukup. Untuk komponen yang didesain untuk menopang bobot dan benturan, mendekati 100% selalu lebih baik.

Tingkatkan Jumlah Dinding

Bayangkan dinding bagian cetakan 3D sebagai balok penyangga dalam sebuah rumah. Jika sebuah rumah hanya memiliki empat dinding eksterior dan tidak ada balok penyangga atau dinding interior, apa saja bisa menyebabkan rumah tersebut runtuh atau memberi beban berapapun.

Dengan cara yang sama, kekuatan sebuah benda cetak 3D hanya akan ada jika ada dinding untuk menopang berat dan benturan. Itulah mengapa meningkatkan jumlah dinding di dalam benda cetak 3D dapat meningkatkan kekuatan strukturnya.

Ini adalah strategi yang khususnya berguna apabila menyangkut komponen cetakan 3D yang lebih besar dengan luas permukaan yang lebih besar.

Tingkatkan Ketebalan Dinding

Ketebalan aktual dinding yang digunakan dalam benda cetak 3D akan menentukan seberapa besar benturan dan berat yang dapat ditahan oleh suatu bagian. Untuk sebagian besar, dinding yang lebih tebal berarti bagian yang lebih tahan lama dan kokoh secara keseluruhan.

Tetapi, tampaknya memang ada satu titik di mana sulit untuk mencetak komponen cetakan 3D apabila dindingnya terlalu tebal.

Bagian terbaik tentang menyesuaikan ketebalan dinding adalah, bahwa ketebalannya bisa bervariasi berdasarkan area bagian tersebut. Itu berarti, dunia luar mungkin tidak akan tahu bahwa Anda telah menebalkan dinding kecuali mereka memotong bagian Anda menjadi dua untuk membedahnya.

Secara umum, dinding yang sangat tipis akan sangat tipis dan tidak akan mampu menopang berat eksterior tanpa runtuh.

Pada umumnya, dinding yang memiliki ketebalan minimal 1,2 mm, tahan lama dan kuat untuk sebagian besar bahan, tetapi saya sarankan untuk menggunakan dinding setebal 2 mm+ untuk tingkat kekuatan yang lebih tinggi.

Kekuatan Bahan yang Digunakan untuk Membuat Komponen 3D

Komponen cetak 3D hanya bisa sekuat bahan pembuatnya. Dengan demikian, beberapa bahan jauh lebih kuat dan lebih tahan lama daripada yang lain. Itulah mengapa kekuatan komponen cetak 3D sangat bervariasi.

Tiga bahan yang lebih umum digunakan untuk membuat komponen 3D meliputi PLA, ABS, dan PETG. Jadi, mari kita bahas apa masing-masing bahan ini, bagaimana mereka dapat digunakan, dan seberapa kuat mereka sebenarnya.

PLA (Asam Polylactic)

PLA, juga dikenal sebagai Polylactic Acid, mungkin merupakan bahan yang paling populer yang digunakan dalam pencetakan 3D. Tidak hanya cukup hemat biaya, tetapi juga sangat mudah digunakan untuk mencetak komponen.

Itulah mengapa PLA sering digunakan untuk mencetak wadah plastik, implan medis, dan bahan pengemasan. Dalam sebagian besar situasi, PLA adalah bahan terkuat yang digunakan dalam pencetakan 3D.

Meskipun PLA memiliki kekuatan tarik yang mengesankan sekitar 7.250 psi, bahan ini cenderung sedikit rapuh dalam keadaan khusus. Itu berarti bahan ini sedikit lebih mungkin untuk pecah atau hancur ketika ditempatkan di bawah benturan yang kuat.

Penting juga untuk dicatat bahwa PLA memiliki titik leleh yang relatif rendah. Ketika terpapar suhu tinggi, daya tahan dan kekuatan PLA akan sangat melemah.

ABS (Akrilonitril Butadiena Stirena)

ABS, juga dikenal sebagai Acrylonitrile Butadiene Styrene, tidak sekuat PLA, tetapi bukan berarti bahan ini merupakan bahan cetak 3D yang lemah. Faktanya, bahan ini jauh lebih mampu menahan benturan yang berat, sering kali melentur dan menekuk daripada hancur sepenuhnya.

Itu semua berkat kekuatan tarik sekitar 4.700 PSI. Mengingat konstruksinya yang ringan namun memiliki daya tahan yang mengagumkan, ABS adalah salah satu bahan cetak 3D terbaik yang ada.

Itulah mengapa ABS digunakan untuk membuat hampir semua jenis produk di dunia, dan merupakan bahan yang cukup populer apabila menyangkut pencetakan mainan anak-anak seperti Lego, komponen komputer, dan bahkan segmen pipa.

Titik leleh ABS yang sangat tinggi, juga membuatnya mampu menahan hampir semua panas.

PETG (Polietilen Tereftalat Glikol yang Dimodifikasi)

PETG, juga dikenal sebagai Polyethylene Terephthalate, biasanya digunakan untuk mengembangkan desain dan objek yang lebih kompleks dalam hal pencetakan 3D. Hal ini dikarenakan PETG cenderung lebih padat, lebih tahan lama, dan lebih kaku daripada beberapa bahan pencetakan 3D lainnya.

Karena alasan itulah, PETG digunakan untuk membuat banyak produk seperti wadah makanan dan papan nama.

Mengapa Menggunakan Pencetakan 3D?

Jika komponen cetak 3D sama sekali tidak kuat, maka komponen tersebut tidak akan digunakan sebagai metode produksi alternatif untuk banyak pasokan dan bahan.

Tapi, apakah mereka sekuat logam seperti baja dan aluminium? Tentu saja tidak!

Namun demikian, bahan ini cukup berguna dalam hal mendesain benda baru, mencetaknya dengan biaya yang lebih rendah, dan mendapatkan hasil yang tahan lama. Bahan ini juga bagus untuk komponen kecil dan memiliki kekuatan tarik yang secara umum layak mengingat ukuran dan ketebalannya.

Yang lebih baik lagi, komponen cetak 3D ini dapat dimanipulasi untuk meningkatkan kekuatan dan daya tahannya secara keseluruhan.

Kesimpulan

Komponen cetak 3D pasti cukup kuat untuk digunakan untuk membuat barang plastik umum yang dapat menahan benturan dan bahkan panas dalam jumlah besar. Sebagian besar, ABS cenderung jauh lebih tahan lama, meskipun memiliki kekuatan tarik yang jauh lebih rendah daripada PLA.

Tetapi, Anda juga perlu mempertimbangkan apa yang dilakukan untuk membuat komponen cetakan ini semakin kuat. Apabila Anda meningkatkan kepadatan pengisi, menambah jumlah dinding, dan meningkatkan ketebalan dinding, Anda menambah kekuatan dan daya tahan bagian cetakan 3D.