Pencetakan 3D bersifat serbaguna, tetapi banyak orang bertanya-tanya, apakah printer 3D hanya mencetak plastik. Artikel ini akan mengulas tentang jenis bahan apa saja yang bisa digunakan oleh printer 3D.

Printer 3D konsumen umumnya menggunakan plastik seperti PLA, ABS atau PETG yang dikenal sebagai termoplastik karena melunak dan mengeras tergantung pada suhu. Ada banyak bahan lain yang dapat Anda cetak 3D dengan teknologi pencetakan 3D yang berbeda seperti SLS atau DMLS untuk logam. Anda bahkan dapat mencetak beton dan lilin secara 3D.

Ada beberapa informasi berguna lainnya yang sudah saya cantumkan dalam artikel ini mengenai bahan yang digunakan dalam pencetakan 3D, jadi, teruslah membaca untuk mengetahui informasi selengkapnya.

Apa yang Digunakan Printer 3D untuk Tinta?

Jika Anda pernah bertanya-tanya tentang apa yang digunakan printer 3D untuk tinta, inilah jawaban sederhananya. Printer 3D menggunakan tiga jenis bahan dasar untuk tinta, yaitu;

• Termoplastik (filamen)
• Resin
• Bubuk

Semua bahan ini memanfaatkan jenis printer 3D yang berbeda-beda untuk mencetak, dan kita akan mencermati masing-masing bahan ini sambil melanjutkan.

Termoplastik (Filamen)

Termoplastik adalah jenis polimer yang menjadi lentur atau dapat dibentuk apabila dipanaskan hingga suhu tertentu dan mengeras apabila didinginkan.

Dalam hal pencetakan 3D, filamen atau termoplastik adalah apa yang digunakan printer 3D sebagai "tinta" atau bahan untuk membuat objek 3D. Ini digunakan dengan teknologi yang disebut Pemodelan Deposisi Terpadu atau pencetakan 3D FDM.

Ini mungkin jenis pencetakan 3D yang paling sederhana di luar sana, karena tidak memerlukan proses yang rumit, melainkan hanya memanaskan filamen.

Filamen paling populer yang paling banyak digunakan orang adalah PLA atau Polylactic Acid. Beberapa filamen terpopuler berikutnya adalah ABS, PETG, TPU & Nylon.

Anda bisa mendapatkan segala macam jenis filamen serta hibrida dan warna yang berbeda, jadi benar-benar ada berbagai macam termoplastik yang bisa Anda gunakan untuk mencetak 3D.

Contohnya adalah Filamen Nilon Berisi Serat Karbon SainSmart Black ePA-CF dari Amazon.

Sebagian filamen lebih sulit dicetak daripada yang lain, dan memiliki sifat yang sangat berbeda, yang bisa Anda pilih menurut proyek Anda.

Pencetakan 3D dengan filamen termoplastik melibatkan bahan yang dimasukkan melalui tabung secara mekanis dengan ekstruder, yang kemudian dimasukkan ke dalam ruang pemanas yang disebut hotend.

Hotend dipanaskan hingga mencapai suhu di mana filamen melunak dan dapat diekstrusi melalui lubang kecil pada nosel, biasanya berdiameter 0,4 mm.

Printer 3D Anda beroperasi berdasarkan instruksi yang disebut file G-Code yang memberi tahu printer 3D dengan tepat berapa suhu yang harus dicapai, ke mana harus menggerakkan print head, pada tingkat apa kipas pendingin harus berada dan setiap instruksi lain yang membuat printer 3D melakukan sesuatu.

File G-Code dibuat melalui pemrosesan file STL, yang dapat Anda unduh dengan mudah dari situs web seperti Thingiverse. Perangkat lunak pemrosesan disebut alat pengiris, yang paling populer untuk pencetakan FDM adalah Cura.

Berikut ini adalah video singkat yang menunjukkan proses pencetakan 3D filamen dari awal hingga akhir.

Saya sebenarnya menulis sebuah artikel lengkap yang berjudul Panduan Filamen & Material Pencetakan 3D Ultimate yang membawa Anda melalui beberapa jenis filamen dan material pencetakan 3D.

Resin

Rangkaian "tinta" berikutnya yang digunakan printer 3D adalah bahan yang disebut resin photopolymer, yaitu cairan termoset yang peka terhadap cahaya dan membeku apabila terpapar pada panjang gelombang sinar UV tertentu (405nm).

Resin ini berbeda dengan resin epoksi yang biasanya digunakan untuk kerajinan hobi dan proyek serupa.

Resin cetak 3D digunakan dalam teknologi cetak 3D yang disebut SLA atau Stereolithography. Metode ini memberi pengguna tingkat detail dan resolusi yang jauh lebih tinggi, karena setiap lapisan dibentuk.

Resin pencetakan 3D yang umum adalah resin Standar, resin Cepat, resin Mirip ABS, resin Fleksibel, resin yang dapat dicuci dengan air, dan resin Tangguh.

Saya menulis artikel yang lebih mendalam tentang Jenis Resin Apa Saja yang Tersedia Untuk Pencetakan 3D? Merek dan Jenis Terbaik, jadi silakan baca artikel tersebut untuk lebih jelasnya.

Berikut ini adalah proses cara kerja printer 3D SLA:

• Setelah printer 3D terpasang, Anda menuangkan resin ke dalam tong resin - wadah yang menampung resin di atas layar LCD.
• Pelat rakitan diturunkan ke dalam tong resin dan menciptakan sambungan dengan lapisan film dalam tong resin
• File pencetakan 3D yang Anda buat akan mengirimkan instruksi untuk menerangi gambar tertentu yang akan membuat layer
• Lapisan cahaya ini akan mengeraskan resin
• Pelat build kemudian terangkat ke atas dan menciptakan tekanan hisap yang mengelupas lapisan yang dibuat dari film tong resin dan menempel pada pelat build.
• Ini akan terus membuat setiap lapisan dengan memaparkan gambar cahaya sampai objek 3D tercipta.

Pada dasarnya, cetakan 3D SLA dibuat secara terbalik.

Printer SLA 3D dapat menciptakan detail yang mengagumkan, karena mampu memiliki resolusi hingga 0,01mm atau 10 mikron, tetapi resolusi standar biasanya 0,05mm atau 50 mikron.

Printer 3D FDM biasanya memiliki resolusi standar 0,2 mm, tetapi sebagian mesin bermutu tinggi bisa mencapai 0,05 mm.

Keselamatan adalah hal yang penting dalam hal resin karena resin memiliki toksisitas jika bersentuhan dengan kulit. Anda harus menggunakan sarung tangan nitril saat menangani resin untuk menghindari kontak dengan kulit.

Pencetakan 3D resin memang memiliki proses yang lebih lama karena pasca-pemrosesan yang diperlukan. Anda perlu mencuci resin yang belum diawetkan, membersihkan penyangga yang diperlukan untuk model resin cetak 3D, kemudian mengawetkan bagian tersebut dengan sinar UV eksternal untuk mengeraskan objek cetak 3D.

Bubuk

Industri yang kurang umum tetapi sedang berkembang dalam pencetakan 3D adalah menggunakan bubuk sebagai "tinta".

Serbuk yang digunakan dalam pencetakan 3D dapat berupa polimer atau bahkan logam yang direduksi menjadi partikel halus. Kualitas serbuk logam yang digunakan, dan proses pencetakan menentukan hasil cetakan.

Ada beberapa jenis serbuk yang dapat digunakan dalam pencetakan 3D seperti nilon, baja tahan karat, aluminium, besi, titanium, kobalt krom, dan masih banyak lagi.

Situs web bernama Inoxia menjual berbagai jenis serbuk logam.

Ada juga berbagai teknik yang dapat digunakan dalam pencetakan 3D dengan bubuk seperti SLS (Selective Laser Sintering), EBM (Electron Beam Melting), Binder Jetting dan BPE (Bound Powder Extrusion).

Yang paling populer adalah teknik sintering yang dikenal sebagai Selective Laser Sintering (SLS).

Proses Selective Laser Sintering dilakukan sebagai berikut:

• Wadah serbuk diisi dengan serbuk termoplastik yang biasanya terbuat dari nilon (partikel bulat dan halus)
• Penyebar bubuk (pisau atau roller) menyebarkan bubuk untuk membuat lapisan tipis dan seragam pada platform build
• Laser secara selektif memanaskan bagian area pembuatan untuk melelehkan bubuk dengan cara yang ditentukan
• Pelat build bergerak ke bawah dengan setiap lapisan, di mana bubuk disebarkan lagi untuk sintering lain dari laser
• Proses ini diulangi sampai bagian Anda selesai
• Cetakan akhir Anda akan terbungkus dalam cangkang bubuk nilon yang dapat dilepas dengan kuas
• Anda kemudian dapat menggunakan sistem khusus yang menggunakan sesuatu seperti udara bertenaga tinggi untuk membersihkan sisanya

Berikut ini adalah video singkat mengenai proses SLS.

Prosesnya dilakukan dengan menyinter serbuk untuk membentuk bagian padat yang lebih berpori daripada titik lelehnya, yang berarti partikel serbuk dipanaskan sehingga permukaannya saling menyatu. Salah satu keuntungannya adalah dapat menggabungkan bahan dengan plastik untuk menghasilkan cetakan 3D.

Anda dapat mencetak 3D dengan serbuk logam menggunakan teknologi seperti DMLS, SLM dan EBM.

Bisakah Printer 3D Hanya Mencetak Plastik?

Meskipun plastik adalah bahan yang paling umum digunakan dalam pencetakan 3D, namun printer 3D dapat mencetak bahan selain plastik.

Bahan lain yang dapat digunakan dalam pencetakan 3D termasuk:

• Resin
• Serbuk (polimer dan logam)
• Grafit
• Serat Karbon
• Titanium
• Aluminium
• Perak dan Emas
• Cokelat
• Sel induk
• Besi
• Kayu
• Lilin
• Beton

Untuk printer FDM, hanya sebagian bahan yang dapat dipanaskan dan dilembutkan, bukan dibakar, sehingga bisa didorong keluar dari hotend. Ada banyak teknologi pencetakan 3D di luar sana yang memperluas kemampuan bahan yang bisa diciptakan oleh orang-orang.

Yang utama adalah printer 3D SLS yang memanfaatkan bubuk dengan teknik laser sintering untuk membuat cetakan 3D.

Printer 3D resin juga biasa digunakan untuk keperluan rumah tangga dan komersial, dengan menggunakan proses fotopolimerisasi untuk memadatkan resin cair dengan sinar UV yang kemudian melewati pasca-pemrosesan untuk mendapatkan hasil akhir yang berkualitas tinggi.

Printer 3D tidak hanya dapat mencetak plastik, tetapi juga dapat mencetak bahan lain, tergantung pada jenis printer 3D yang bersangkutan. Jika Anda ingin mencetak salah satu bahan lain yang tercantum di atas, Anda harus mendapatkan teknologi pencetakan 3D yang relevan untuk mencetak.

Dapatkah Printer 3D Mencetak Bahan Apa Saja?

Bahan yang dapat dilunakkan dan diekstrusi melalui nosel, atau logam bubuk dapat diikat menjadi satu untuk membentuk sebuah objek. Selama bahan tersebut dapat dilapisi atau ditumpuk di atas satu sama lain, bahan tersebut dapat dicetak 3D, tetapi banyak objek yang tidak sesuai dengan karakteristik ini. Beton dapat dicetak 3D karena awalnya lunak.

Rumah cetak 3D terbuat dari beton yang dicampur dan diekstrusi melalui nosel yang sangat besar, dan mengeras setelah beberapa waktu.

Seiring berjalannya waktu, pencetakan 3D telah memperkenalkan banyak bahan baru seperti beton, lilin, cokelat, dan bahkan materi biologis seperti sel punca.

Seperti inilah tampilan rumah cetak 3D.

Bisakah Anda Mencetak Uang 3D?

Tidak, Anda tidak dapat mencetak uang secara 3D karena proses pembuatan pencetakan 3D, serta tanda yang disematkan pada uang yang membuatnya anti-pemalsuan. Printer 3D terutama membuat objek plastik menggunakan bahan seperti PLA atau ABS, dan jelas tidak dapat mencetak 3D menggunakan kertas. Dimungkinkan untuk mencetak koin logam penyangga secara 3D.

Uang dibuat dengan banyak tanda dan benang yang tertanam yang mungkin tidak dapat direproduksi secara akurat oleh printer 3D. Meskipun printer 3D dapat menghasilkan apa yang terlihat seperti uang, cetakannya tidak dapat digunakan sebagai uang karena tidak memiliki kualitas unik yang membentuk uang kertas.

Uang dicetak di atas kertas dan sebagian besar cetakan 3D dicetak dalam plastik, atau resin yang dipadatkan. Bahan-bahan ini tidak dapat berfungsi seperti kertas dan tidak dapat ditangani dengan cara yang sama seperti menangani uang.

Penelitian menunjukkan bahwa mata uang modern di sebagian besar negara di dunia memiliki setidaknya 6 teknologi berbeda yang terpasang di dalamnya. Tidak ada printer 3D yang dapat mendukung lebih dari satu atau dua metode yang diperlukan untuk mencetak uang kertas secara akurat.

Sebagian besar negara, khususnya Amerika Serikat, membuat uang kertas yang menggabungkan fitur anti-pemalsuan berteknologi canggih terbaru yang akan menyulitkan printer 3D untuk mencetaknya. Hal ini hanya bisa dilakukan jika printer 3D memiliki teknologi yang diperlukan untuk mencetak uang kertas yang bersangkutan.

Printer 3D hanya dapat mencoba mencetak uang yang mirip dan tidak memiliki teknologi atau bahan yang tepat untuk mencetak uang.

Banyak orang membuat koin prop menggunakan bahan plastik seperti PLA, kemudian mengecatnya dengan cat metalik.

Ada juga yang menyebutkan teknik di mana Anda bisa membuat cetakan 3D dan menggunakan lempung logam mulia, dengan menekan tanah liat ke dalam bentuk kemudian membakarnya menjadi logam.

Berikut ini adalah seorang YouTuber yang membuat koin D&D yang memiliki "Ya" dan "Tidak" di setiap ujungnya. Dia membuat desain sederhana di perangkat lunak CAD kemudian membuat skrip di mana koin yang dicetak 3D berhenti sejenak agar dia bisa memasukkan mesin cuci di dalamnya agar lebih berat, lalu menyelesaikan sisa koin.

Berikut ini adalah contoh file Bitcoin Cetak 3D dari Thingiverse yang bisa Anda unduh dan cetak sendiri.