Pemesinan CNC vs. Pencetakan 3D SLS

Industri manufaktur saat ini sangat bergantung pada pemesinan CNC dan pencetakan 3D SLS. Keduanya telah menjadi kunci dalam pembuatan komponen. Pemesinan CNC dikenal karena presisi dan fleksibilitasnya. Pemesinan CNC memahat material untuk mencapai presisi ultra-tinggi sekaligus mewujudkan desain yang kompleks. Metode manufaktur subtraktif ini telah menjadi sangat penting untuk produksi komponen logam dan plastik berkualitas tinggi di berbagai industri.

Pencetakan 3D SLS (Selective Laser Sintering) adalah salah satu bentuk manufaktur aditif. Teknologi ini membangun objek lapis demi lapis. Hal ini memungkinkan pembuatan komponen dengan bentuk yang kompleks. Komponen-komponen tersebut sulit atau bahkan mustahil dibuat dengan metode tradisional. Pemesinan CNC sangat cocok untuk produksi massal. Keunggulannya terletak pada daya tahan dan presisi. Namun, pencetakan 3D SLS tak tertandingi untuk pembuatan prototipe dan kustomisasi komponen. Teknologi ini menawarkan fleksibilitas dan efisiensi yang tinggi. Bersama-sama, kedua teknologi ini menawarkan rangkaian lengkap opsi pemesinan untuk pemrosesan komponen. Yonglihao Machinery akan menunjukkan perbedaan antara kedua proses ini.

Apa itu Pemesinan CNC?

Pemesinan CNC, juga dikenal sebagai pemesinan dengan kontrol numerik komputer, adalah proses manufaktur subtraktif. Proses ini menghasilkan komponen presisi dengan menghilangkan material dari benda kerja menggunakan alat potong yang dikontrol secara presisi oleh komputer. Pemesinan CNC dipercaya akan keandalan dan akurasinya. Pemesinan CNC dapat menghasilkan komponen halus dengan toleransi yang ketat. Oleh karena itu, pemesinan CNC cocok untuk pembuatan sampel prototipe maupun produksi massal.

Cara Kerja Pemesinan CNC

Pemesinan CNC memiliki beberapa langkah penting, dimulai dengan desain dan diakhiri dengan pembuatan komponen akhir. Pertama, para insinyur menggunakan perangkat lunak CAD (Computer Aided Design) untuk membuat model 2D atau 3D dari komponen yang diinginkan. Perangkat lunak CAM (Computer Aided Manufacturing) kemudian digunakan untuk mengonversi berkas CAD menjadi instruksi, yang dikenal sebagai instruksi mesin G-code.

Setelah persiapan selesai, kode-G dikirim ke mesin CNC. Mesin CNC kemudian menggunakan berbagai alat potong untuk memotong material dari bahan mentah. Mesin CNC bekerja pada beberapa sumbu, biasanya tiga, empat, atau lima. Hal ini membantunya menghasilkan bentuk kompleks secara akurat. Motor stepper atau motor servo mengendalikan setiap sumbu, menghasilkan gerakan yang presisi dan pemotongan yang akurat.

Mesin CNC Umum dan Fungsinya

Ada berbagai jenis perkakas yang digunakan dalam pemesinan CNC. Setiap jenis perkakas dirancang untuk tugas dan tujuan tertentu. Berikut beberapa jenis yang paling umum digunakan:

• Mesin Penggilingan CNC: Ini adalah mesin yang menggunakan alat putar untuk memotong material. Mesin milling CNC sangat cocok untuk membuat komponen halus dengan bentuk kompleks dan sering digunakan dalam industri yang membutuhkan presisi tinggi.
• Mesin Bubut CNCMesin bubut membuat komponen dengan memutar material dan menggunakan alat potong. Mesin bubut CNC sangat cocok untuk membuat komponen silinder. Inilah mengapa mesin bubut CNC sangat populer di industri manufaktur otomotif dan kedirgantaraan.
• Bor CNCBor CNC khusus digunakan untuk mengebor lubang dengan diameter presisi. Bor ini sering digunakan bersama perkakas CNC lainnya untuk memproduksi komponen yang membutuhkan penempatan lubang yang presisi.
• Penggiling CNCPenggiling CNC menggunakan roda gerinda untuk menghaluskan komponen logam. Roda gerinda ini penting untuk permukaan manufaktur yang perlu dibersihkan, seperti peralatan medis atau suku cadang otomotif.
• Mesin Pemotong Plasma dan LaserMesin pemotong plasma menggunakan gas terionisasi untuk memotong logam. Di sisi lain, pemotong laser menggunakan sinar cahaya terarah untuk menghasilkan potongan presisi tinggi. Alat ini biasanya digunakan untuk memproses lembaran logam dan memungkinkan desain yang halus sekaligus mengurangi jumlah material yang digunakan.

Selain jenis-jenis ini, mesin CNC memiliki kemampuan sumbu yang berbeda. Hal ini sangat memengaruhi kompleksitas komponen yang dapat dibuat. Konfigurasi standar meliputi:

• Mesin 3-sumbuMesin ini dapat bergerak ke arah X, Y, dan Z. Cocok untuk membuat komponen sederhana.
• Mesin 4-sumbu:Mesin ini memiliki bagian berputar tambahan, biasanya sepanjang sumbu X, dan dapat membuat bentuk yang lebih kompleks.
• Mesin 5-sumbu:Mesin ini dapat bergerak di kelima sumbu, yang memungkinkan komponen yang rumit dikerjakan dengan presisi dan fleksibilitas tinggi.

Apa itu Percetakan 3D?

Pencetakan 3D juga dikenal sebagai proses manufaktur aditif. Ini adalah metode pembuatan barang dengan menambahkan desain digital lapis demi lapis. Teknologi ini dapat menghasilkan bentuk-bentuk kompleks yang sulit dibuat dengan metode manufaktur standar.

Percetakan 3D berawal di MIT pada akhir 1980-an. Kini, pencetakan 3D telah berkembang ke berbagai bidang, mengubah cara pembuatan prototipe. Selain itu, pencetakan 3D juga tengah mengembangkan desain khusus di berbagai bidang seperti perawatan kesehatan, otomotif, dan elektronik.

Berbeda dengan pemesinan CNC yang menghilangkan material untuk membentuk suatu komponen, pencetakan 3D mengurangi limbah dengan hanya menggunakan material yang dibutuhkan. Kemampuan dan keahliannya dalam menciptakan bentuk kompleks ini menjadikan pencetakan 3D alat penting untuk membuat prototipe dan memproduksi komponen unik dalam jumlah kecil tanpa pekerjaan tambahan.

Cara Kerja Percetakan 3D

Proses pencetakan 3D dimulai dengan pembuatan model 3D, biasanya menggunakan perangkat lunak CAD (Computer Aided Design). Sebagai alternatif, pemindai 3D dapat digunakan untuk mengubah objek fisik menjadi model digital. Setelah model dibuat, akan dilakukan pemeriksaan untuk menemukan kesalahan seperti celah atau permukaan yang tumpang tindih. Hal ini dapat memengaruhi hasil cetakan akhir.

Selanjutnya, model akan diproses melalui program pengiris. Program pengiris membagi model menjadi lapisan tipis dua dimensi, yang kemudian diproduksi sebagai berkas G-code. Berkas ini berfungsi sebagai panduan bagi printer 3D, yang membantunya menambahkan material satu lapis demi satu lapis. Selain itu, cara penambahan material dalam pencetakan 3D bergantung pada jenis teknologi yang digunakan, seperti FDM (Fused Deposition Modeling), SLA (Stereolithography), atau SLS (Selective Laser Sintering).

Apa Saja Jenis Teknologi Percetakan 3D?

Ada berbagai jenis teknologi pencetakan 3D. Setiap jenis memiliki metode, material, dan kegunaannya sendiri:

• Ekstrusi materialMetode ini menggunakan material plastik panas yang diekstrusi melalui nosel untuk membuat lapisan-lapisan. Metode ini sering digunakan untuk pembuatan prototipe dan komponen kerja secara cepat, seperti di sektor elektronik konsumen dan otomotif.
• Polimerisasi PPNProses ini menggunakan resin cair yang mengeras menjadi lapisan padat di bawah cahaya. Polimerisasi VAT memberikan detail yang sangat baik dan umumnya digunakan untuk model gigi dan medis serta perhiasan.
• Peleburan bubukMetode ini menggunakan laser atau sinar elektron untuk menggabungkan material bubuk lapis demi lapis. Teknik pencetakan 3D ini ideal untuk memproses logam dan material berkekuatan tinggi. Oleh karena itu, ideal untuk digunakan di sektor pesawat terbang, otomotif, dan medis.
• Pengikat jettingPertama, metode ini menyemprotkan cairan pengikat ke atas lapisan serbuk. Lapisan serbuk tersebut kemudian mengeras untuk membentuk bagian akhir. Pengaliran cairan pengikat dapat digunakan untuk logam, keramik, dan tanah liat. Proses ini sering digunakan untuk membuat komponen logam, yang kemudian diproses lebih lanjut untuk meningkatkan kekuatannya.
• Material JettingTeknik ini menyemprotkan tetesan-tetesan kecil material seperti pada pencetakan inkjet. Tetesan-tetesan ini kemudian mengeras saat diendapkan. Teknik ini dikenal mampu menciptakan permukaan yang halus dan berkualitas tinggi, serta umum digunakan dalam pemodelan eksperimental dan medis.
• Deposisi Energi Langsung (DED)Dalam proses ini, energi terarah, seperti laser atau sinar elektron, melelehkan material saat diendapkan. DED digunakan di bidang-bidang seperti pertahanan dan kedirgantaraan untuk menahan objek di tempatnya dan untuk memproduksi komponen logam berukuran besar.
• Laminasi lembaranDalam metode ini, beberapa lapisan material digabungkan dan dipotong menjadi bentuk tiga dimensi. Metode ini sering digunakan untuk membuat komponen logam atau kertas yang murah, terutama ketika kehalusan tidak terlalu penting.

Perbedaan Utama Antara Pemesinan CNC dan Pencetakan 3D SLS

Pemesinan CNC dan pencetakan 3D SLS dapat dikatakan saling melengkapi. Masing-masing memiliki keunggulan unik berdasarkan presisi, material, dan kompleksitas yang dibutuhkan.

Perbedaan utama antara pemesinan CNC dan pencetakan 3D SLS terletak pada metode dasar pembuatan komponen. Pemesinan CNC adalah proses subtraktif yang dimulai dengan pemotongan blok material secara cermat untuk menghasilkan produk akhir. Metode ini dikenal karena presisinya. Metode ini dapat membuat komponen dari berbagai material, seperti logam, plastik, dan komposit. Metode ini unggul dalam menghasilkan komponen yang tahan lama dan berkualitas tinggi dengan toleransi yang ketat. Sebaliknya, pencetakan 3D SLS adalah proses aditif yang menggunakan material bubuk untuk membuat komponen lapis demi lapis. Teknologi ini menawarkan keuntungan besar. Teknologi ini dapat menciptakan bentuk kompleks yang sulit atau mustahil dibuat dengan metode subtraktif. Metode ini juga tidak memerlukan struktur pendukung, sehingga memberikan lebih banyak kebebasan desain.

Dalam hal bahan, Pemesinan CNC dan pencetakan 3D SLS bekerja dengan berbagai macam zatPemesinan CNC terutama menangani logam seperti aluminium, kuningan, dan baja tahan karat, serta plastik seperti ABS dan polikarbonat. Pencetakan 3D SLS, selain mampu memproses berbagai macam plastik, juga dapat memproses material khusus seperti nilon, poliuretan termoplastik, dan paduan super logam.

Pemesinan CNC lebih akurat dan menghasilkan komponen yang lebih halus. Mereka memiliki permukaan yang lebih rapat. toleransi, hingga +/- 0,005 mm. Sifat subtraktif dari pemesinan CNC memungkinkan penyelesaian permukaan berkualitas sangat tinggi, sehingga ideal untuk aplikasi yang mengutamakan kehalusan permukaan. Komponen cetak 3D SLS mungkin memiliki permukaan yang sedikit kasar. Hal ini disebabkan oleh proses konstruksi lapis demi lapis. Akurasi tipikal komponen ini sekitar ± 0,1 mm. Namun, teknik pasca-pemrosesan dapat meningkatkan kualitas permukaan komponen cetak 3D secara signifikan, sehingga mempersempit kesenjangan antara kedua teknologi dalam hal penyelesaian.

Keuntungan Pemesinan CNC

Selain itu, pemesinan CNC dikenal karena akurasinya yang tinggi dan permukaannya yang halus. Hal ini penting bagi industri manufaktur. Toleransi dapat dijaga hingga ± 0,005 mm. Hal ini memastikan komponen dibuat dengan akurasi tinggi. Akurasi tinggi sangat penting untuk aplikasi yang membutuhkan kesesuaian yang presisi. Selain itu, pemesinan subtraktif terkontrol dan dapat diprediksi. Pemesinan CNC dapat menghasilkan hasil akhir yang sangat halus. Hasil akhir ini dapat disesuaikan dengan kebutuhan spesifik. Presisi dan kualitas ini sangat membantu berbagai industri, termasuk industri kedirgantaraan, otomotif, dan peralatan medis. Dalam industri-industri ini, keandalan dan fungsi setiap komponen sangatlah penting.

Pemesinan CNC kuat dan serbaguna. Pemesinan ini dapat menghasilkan komponen tahan lama dari berbagai jenis logam, seperti aluminium, baja tahan karat, dan titanium. Logam-logam ini sering digunakan di lingkungan dengan tekanan tinggi. Pemesinan CNC unggul dalam pembuatan komponen dengan bentuk kompleks, alur internal, dan toleransi yang ketat. Fitur-fitur ini akan sulit dicapai dalam proses lain. Sifat-sifat ini merupakan kunci untuk membuat komponen yang harus menahan beban berat dan bekerja dalam kondisi ekstrem. Hal ini penting dalam industri seperti kedirgantaraan dan otomotif, di mana keselamatan dan kinerja merupakan hal terpenting.

Keuntungan Pencetakan 3D SLS

Teknologi pencetakan 3D SLS dapat memproduksi komponen dengan geometri kompleks dan menciptakan desain yang mulus, yang biasanya membutuhkan struktur pendukung dalam proses manufaktur aditif lainnya. Manfaat lingkungan dari pencetakan 3D SLS juga menjadikannya ideal untuk manufaktur berkelanjutan. Manufaktur subtraktif tradisional mengukir material dari balok padat dan menghasilkan banyak limbah. Sebaliknya, SLS menggunakan proses aditif. Proses ini membangun objek lapis demi lapis dan hanya menggunakan material saat diperlukan. Metode ini menghasilkan sedikit limbah. Serbuk yang tidak terpakai di ruang cetak seringkali dapat didaur ulang untuk pencetakan selanjutnya. Pencetakan 3D SLS merupakan pilihan yang ramah lingkungan. Proses ini pada dasarnya efisien dan menggunakan sedikit material.

Aplikasi Pemesinan CNC dan Pencetakan 3D SLS di Berbagai Industri

Teknologi pemesinan CNC dan pencetakan 3D SLS digunakan dalam berbagai industri, masing-masing memanfaatkan keunggulan uniknya untuk memecahkan tantangan manufaktur yang rumit.

Dirgantara: Pemesinan CNC presisi dan andal. Ideal untuk membuat komponen penting seperti mesin dan roda pendaratan. Komponen ini membutuhkan kekuatan tinggi dan toleransi yang ketat. Teknologi ini dapat memproses berbagai material, termasuk paduan berkinerja tinggi. Kemampuan ini sangat penting untuk memenuhi persyaratan yang ketat. kedirgantaraan Aplikasi. Di saat yang sama, pencetakan 3D SLS menghasilkan komponen ringan dengan bentuk yang kompleks. Hal ini dapat mengurangi bobot pesawat secara signifikan serta meningkatkan efisiensi bahan bakar dan kinerja. Kemampuan pembuatan prototipe cepat teknologi ini juga mempercepat proses pengembangan dari konsep hingga penerbangan.

Medis: Karena presisi mesin CNC sangat penting, maka presisi menjadi kunci dalam pembuatan alat bedah, implan ortopedi, dan peralatan medis yang disesuaikan. medis Komponen perangkat. Selain itu, komponen ini membutuhkan spesifikasi yang presisi untuk memastikan keselamatan dan efektivitas pasien. Pencetakan 3D SLS memiliki keunggulan. Pencetakan ini dapat membuat prostetik dan implan gigi khusus untuk pasien. Potensi kustomisasi ini sangat berharga untuk kenyamanan pasien dan hasil rehabilitasi. Pencetakan 3D SLS menyediakan solusi rehabilitasi spesialis.

Otomotif: Pemesinan CNC kuat dan presisi. Hal ini memungkinkan pembuatan komponen tahan lama yang penting untuk mobil Performa dan keamanan. Komponen ini mencakup blok mesin dan komponen sasis. Pencetakan 3D SLS merupakan kunci untuk pembuatan prototipe. Pencetakan 3D SLS memungkinkan pengujian desain baru secara cepat. Selain itu, kemampuannya untuk menciptakan komponen yang kompleks dan ringan membantu mengoptimalkan desain kendaraan.

Perbandingan Biaya, Volume, dan Waktu

Saat membandingkan biaya awal, biaya material, dan waktu produksi antara pemesinan CNC dan pencetakan 3D SLS, perbandingannya perlu disesuaikan dengan kebutuhan spesifik proyek. Kedua proses memiliki keunggulan dan faktor unik yang perlu dipertimbangkan. Pemesinan CNC memiliki biaya pengaturan awal yang lebih tinggi. Hal ini disebabkan oleh kebutuhan akan perkakas dan pemrograman yang presisi. Hal ini membuatnya kurang hemat biaya untuk produksi batch yang sangat kecil. Namun, untuk beberapa proyek, terutama yang membutuhkan komponen logam, biaya material mungkin lebih rendah. Biaya material curah mungkin lebih rendah daripada bubuk khusus untuk pencetakan 3D SLS. Pemesinan CNC mungkin lebih cepat untuk membuat komponen tunggal karena pelepasan material yang lebih cepat. Namun, prosesnya lebih lambat untuk komponen yang kompleks.

Kesimpulan

Oleh karena itu, kunci untuk memilih antara pemesinan CNC dan pencetakan 3D SLS dalam manufaktur modern adalah memahami manfaat masing-masing teknologi. Yonglihao Machinery menyediakan Layanan permesinan CNCMereka dikenal karena presisi dan hasil akhir permukaannya yang sangat baik. Hal ini menjadikannya pilihan yang disukai untuk produksi komponen logam dan komponen presisi tinggi dalam jumlah besar. Namun, pencetakan 3D SLS sangat cocok untuk pembuatan prototipe dan bentuk-bentuk kompleks. Metode subtraktif akan kesulitan menangani bentuk-bentuk ini atau menganggapnya terlalu mahal. Bagi perusahaan, mereka harus mempertimbangkan banyak faktor ketika memilih di antara opsi-opsi ini. Faktor-faktor ini meliputi throughput, kebutuhan material, dan kompleksitas komponen.

Tanya Jawab Umum

Metode mana yang lebih hemat biaya untuk produksi volume rendah?

Pencetakan 3D SLS seringkali lebih murah untuk produksi skala kecil. Hal ini dikarenakan biaya persiapannya yang lebih rendah dan kemampuannya untuk membuat bentuk yang rumit tanpa alat atau perlengkapan khusus.

Bisakah pemesinan CNC dan pencetakan 3D SLS digunakan bersama?

Ya, pemesinan CNC dan pencetakan 3D SLS dapat digunakan secara komplementer, memanfaatkan sepenuhnya keunggulan kedua proses tersebut. Misalnya, pencetakan 3D SLS dapat digunakan untuk membuat prototipe komponen dengan cepat guna menguji kesesuaian dan fungsinya. Setelah desain final, kami dapat menggunakan pemesinan CNC untuk membuat komponen akhir. Selain itu, kami akan menggunakan material yang lebih baik untuk aplikasi tersebut, atau untuk menyempurnakan komponen hasil cetak 3D.