Digital printing bukan lagi teknologi eksotis yang kita ramalkan di masa depan. Ini adalah salah satu segmen industri cetak yang paling cepat berkembang dan telah menjadi arus utama saat ini. Teknologi dan otomatisasi telah memberdayakan industri percetakan abad ke-21. Industri pencetakan 3D global diperkirakan mencapai $ 34,8 miliar pada tahun 2024.
Perangkat lunak dan peralatan merevolusi industri cetak digital. Sebab, dengan digital printing, perusahaan bisa menghasilkan lebih banyak pekerjaan dengan biaya lebih murah. Ada banyak alasan lain juga. Misalnya, fleksibilitas desain, pembuatan prototipe yang mudah, penyesuaian, efisiensi material, dan produksi volume rendah yang layak. Namun, industri masih perlu mengatasi beberapa masalah. Teknologi pencetakan digital 3D memiliki tantangan tersendiri. Di sini kami telah mengidentifikasi beberapa tantangan pencetakan 3D yang harus dipahami oleh pengusaha. Mari kita lihat!
1. Kecepatan Produksi Lambat
Metode pencetakan digital menawarkan produksi berbiaya rendah, tetapi laju produksi seringkali lambat. Ini adalah salah satu tantangan pencetakan 3D terbesar. Kecepatan sangat penting, terutama bagi perusahaan yang menantikan produksi skala besar. Banyak printer 3D saat ini yang digunakan oleh industri masih tertinggal dalam hal kecepatan dan efisiensi dibandingkan dengan rekan tradisional mereka.
Hal ini menjadi kendala bagi industri dengan kebutuhan produksi massal. Untuk industri seperti otomotif dan barang konsumsi, produk perlu diproduksi dan dikirimkan dalam waktu sesingkat mungkin untuk menjaga efisiensi produksi.
Sebagian besar produsen mencari cara untuk membuat pencetakan 3D lebih cepat dan menghilangkan tantangan industri pencetakan digital ini. Beberapa bahkan telah mengembangkan sistem yang dapat membantu meningkatkan hasil sementara beberapa bekerja untuk lebih meningkatkan mesin yang ada.
Misalnya, EOS, pabrikan Jerman, sedang mengembangkan teknologi Laser ProFusion untuk meningkatkan output dalam teknologi Selective Laser Sintering (SLS). Printer 3D baru akan berisi sekitar satu juta laser dioda dibandingkan dengan 1-2 laser saat ini. Ini akan secara signifikan mempercepat waktu pencetakan. Sebuah perusahaan Australia, Aurora Labs, juga ingin memungkinkan pencetakan 3D logam pada tingkat yang lebih cepat dengan menerapkan proses fusi bedak.
2. Inkonsistensi dalam Materi
Inkonsistensi dalam bahan adalah tantangan utama industri percetakan digital lainnya. Pengembangan material 3D printing masih dalam tahap awal. Para ahli tidak menggunakan banyak penekanan pada sifat material selama tahun-tahun awal pencetakan dan pembuatan prototipe 3D dari situs Userslot.
Sekarang, proses pengembangan material telah meningkat pesat. Perusahaan kimia besar sedang mengembangkan polimer yang didukung karbon yang sekuat rekan-rekan logam mereka. Markforged, produsen teknologi pencetakan 3D komposit, telah mengembangkan beberapa bahan baru, yang terbaru adalah Onyx FR, yang merupakan bahan komposit tahan api pertama.
Oleh karena itu ketersediaan bahan semakin meningkat. Masih banyak inkonsistensi dalam materi cetak 3D. Tidak ada database bahan baku dengan parameter atau spesifikasi yang telah terbukti. Oleh karena itu merupakan tantangan untuk mencapai bahan yang konsisten untuk proses pencetakan 3D.
3. Kurangnya Standardisasi
Teknologi pencetakan 3D memungkinkan para insinyur untuk memproduksi satu item dengan biaya murah. Tapi jaminan kualitas tidak selalu ada. Hanya mesin kelas atas yang menghasilkan barang yang lebih rendah dibandingkan dengan yang diproduksi secara tradisional. Salah satu alasan di balik ini adalah kurangnya standar universal.
Para ahli di Deloitte mencatat bahwa: “Banyak produsen mengalami kesulitan untuk menyatakan dengan pasti bahwa suku cadang atau produk yang diproduksi melalui pencetakan 3D—baik semua pada printer yang sama atau di seluruh wilayah—akan memiliki kualitas, kekuatan, dan keandalan yang konsisten”. Tanpa standarisasi ini, tidak mungkin ada proses untuk menilai risiko ketidakpastian kualitas produk. Ini bisa terbukti terlalu mahal dalam jangka panjang. Mudah-mudahan, American Makes & ANSI Additive Manufacturing Standardization Collaborative (AMSC) mengambil langkah-langkah yang diperlukan untuk mengakhiri ketidakpastian ini. Misinya adalah untuk membingkai standar dan spesifikasi industri yang konsisten untuk memfasilitasi pertumbuhan sektor 3D.
4. Pemrosesan Pos Manual
Proses pasca pencetakan 3D membutuhkan beberapa atau jenis pasca pemrosesan lainnya untuk meningkatkan sifat mekanik, akurasi, dan hal-hal lain. Sebagian besar operasi pasca-pemrosesan ini adalah proses manual dan membutuhkan operator yang terampil untuk melakukan tugas-tugas utama.
Ini bukan masalah besar ketika pencetakan 3D digunakan hanya untuk pembuatan prototipe. Namun, untuk proses manufaktur bagian akhir, penskalaan dan otomatisasi, pasca-pemrosesan telah menjadi kunci penting. Menggunakan tenaga manusia untuk pasca-pemrosesan prototipe hemat biaya. Namun, ketika memproduksi ribuan komponen cetak 3D seperti itu, proses otomatisasi menjadi sangat diperlukan.
5. Kemampuan Perangkat Lunak Desain yang Terbatas
Bagian mendesain alur kerja pencetakan 3D tidak semudah kelihatannya. Pencetakan 3D dan digital industri memerlukan persyaratan dan persiapan desain yang signifikan. Model perlu mempersiapkan perangkat lunak sebelum mencetak.
Untuk proses perancangan, industri umumnya menggunakan Software seperti Computer-Aided Design (CAD) dan software Computer-Aided Engineering. Perangkat lunak ini tidak dioptimalkan untuk persyaratan pencetakan 3D, dan karenanya, memperumit banyak hal. Ambil contoh perangkat lunak CAD tradisional. Mungkin sulit untuk merancang komponen yang dibuat dengan bahan bergradasi, memodelkan porositas, atau membuat struktur kisi. Proses desain 3D berisi beberapa langkah, yang memerlukan penggunaan solusi perangkat lunak yang terpisah dan beragam untuk satu desain.
Misalnya, dalam skenario tipikal, seorang desainer perlu membuat model desain dalam sistem CAD terlebih dahulu. Kemudian, ubah menjadi model segitiga untuk memeriksa kemampuan cetak, mengoptimalkan struktur untuk mengurangi bobot, menambah dukungan, dan terakhir menjalankan simulasi. Proses ini membutuhkan berbagai program, berbagai perangkat lunak, dan berbagai format file.
Setelah menjalankan simulasi, jika hasilnya menunjukkan kegagalan, Anda harus kembali melalui semua langkah ini dan melompati perangkat lunak untuk mengubah beberapa parameter, mencegahnya agar tidak gagal, dan membuat model dapat dicetak. Oleh karena itu seluruh proses memakan waktu dan rawan kesalahan. Pakar industri mencoba meringankan beban persiapan model 3D ini dengan berbagai cara, tetapi masih ada ruang untuk pengembangan.
6. Kurangnya Keahlian
Kurangnya keahlian adalah tantangan industri percetakan digital lainnya. Mungkin salah satu yang penting. Masih ada kesenjangan besar dalam pengetahuan teknologi pencetakan 3D, fitur-fiturnya, kemampuannya, dan cara penggunaannya.
Plus, tidak ada cukup karyawan dan ahli yang memiliki latar belakang untuk merancang, melakukan, dan mengoperasikan mesin. Akibatnya, bisnis yang bisa mendapatkan keuntungan dari teknologi tidak mau mengadopsinya. Mereka terus-menerus berjuang untuk mengembangkan kasus bisnis yang relevan atau kasus penggunaan untuk pencetakan 3D.
Karena manufaktur 3D dan digital belum menjadi hal yang umum, perusahaan harus menginvestasikan waktu dan uang dalam pelatihan karyawan untuk insinyur yang baru masuk dan berpengalaman. Universitas, seperti Massachusetts Institute of Technology dan Georgia Institute of Technology, sedang mempersiapkan mahasiswa teknik dengan meluncurkan inisiatif laboratorium pencetakan 3D yang memberikan pelatihan langsung.
7. Tantangan QA
Variasi bagian ke bagian sering terlihat pada hasil desain yang dicetak. Alasannya adalah konsistensi bahan. Hasil akhir yang keluar dari sistem belum tentu seperti yang Anda bayangkan. Terkadang Anda mungkin mendapatkan bagian terlemah untuk apa yang telah Anda rancang. Ini berarti Anda tidak dapat sepenuhnya memanfaatkan teknologi digital.
Mesin CNC tradisional, cetakan injeksi, atau pengecoran adalah proses manufaktur yang dipahami dengan baik. Pencetakan 3D memberikan pendekatan yang sama sekali baru untuk industri yang memproduksi suku cadang manufaktur. Ini juga membawa kelemahan baru yang tidak ada dalam manufaktur tradisional. Hal ini menyebabkan variasi dalam kualitas bagian dari desain ke desain.
8. Kurangnya Infrastruktur Digital
Industri membutuhkan infrastruktur digital yang tepat untuk mengelola operasi pencetakan 3D secara efisien. Banyak perusahaan yang membangun infrastruktur dengan menggunakan solusi IT. Solusi ini dikembangkan dengan mempertimbangkan persyaratan manufaktur tradisional. Oleh karena itu, mereka tidak cocok untuk alur kerja pencetakan 3D.
Untuk mengatasi masalah ini, perusahaan telah mengembangkan perangkat lunak manajemen alur kerja khusus untuk pencetakan 3D, yang membantu mengelola seluruh alur kerja. Ini memastikan bahwa perusahaan dapat memiliki sistem perencanaan dan pemantauan produksi terpusat yang memungkinkan mereka melacak kualitas suku cadang dan melihat desain, memungkinkan ketertelusuran dan fleksibilitas yang luar biasa. Itu membuat proses bisnis sehari-hari menjadi efisien. Terakhir, ini membantu menyinkronkan data antar sistem, membuat lingkungan manufaktur digital menjadi lebih sederhana.
Industri yang Terus Berkembang
Di sini kami telah menjelaskan hanya delapan tantangan pencetakan 3D yang dihadapi banyak industri. Sebagai teknologi muda, pencetakan digital dan 3D memiliki banyak tantangan, dan industri siap dan siap untuk mengatasinya. Selama dekade terakhir, industri telah membuat lompatan besar ke depan dengan mengembangkan teknologi pencetakan yang lebih baik dan lebih cepat, menciptakan lebih banyak bahan dan solusi otomatisasi. Apakah bisnis Anda menggunakan solusi manufaktur? Tantangan apa yang Anda hadapi? Beritahu kami!