Printer 3D yang pertama kali diciptakan kurang dari 30 tahun lalu telah mengalami perkembangan yang luar biasa. Printer 3D yang dulunya berukuran sangat besar, rumit dan luar biasa mahal, kini telah menyusut menjadi alat yang tidak lebih besar dari oven microwave dan bisa dibeli di toko atau di toko online seharga $500.
Para ahli mengatakan kemajuan teknologi mesin-mesin ini yang sangat cepat, yang juga terjangkau, akan memberikan dampak besar terhadap industri manufaktur dan jasa begitu juga terhadap kehidupan pribadi kita.
Industri otomotif sudah mencetak suku cadang plastik kendaraan menggunakan printer 3D, sementara Departemen Energi, bersama Laboratorium Nasional Oak Ridge, baru-baru ini mencetak replika plastik mobil klasik Amerika, Shelby Cobra, dalam ukuran sesungguhnya.
Orang di balik proyek ini, Robert Ivester, wakil direktur Kantor Manufaktur Advanced, Departemen Energi, mengakui bahwa pencetakan plastik polimer sangat menarik perhatian, tapi ia mengatakan pencetakan 3D dengan bahan logam membutuhkan tingkat inovasi teknik yang lebih tinggi lagi.
Di katornya yang berlokasi di James Forrestal Building, di tengah kota Washington, D.C., Ivester mendemonstrasikan suku cadang logam yang rumit yang disebut circular hot gas diffuser.
“Yang istimewa tentang suku cadang ini adalah contoh hasil cetakan 3D,” ujarnya. “Ada geometri bagian internal yang bisa dicapai oleh cetakan 3D dengan lebih mudah untuk diproduksi. Jadi proses pencetakan suku cadang-suku cadang umum dengan printer 3D adalah proses yang lebih mudah dan lebih murah."
Handal dan tahan lama
Dalam pencetakan 3D metal, serbuk metal dikonsolidasi lapis demi lapis dengan memanaskannya menggunakan laser atau sinar elektron.
Ada banyak kekhawatiran tentang daya tahan mekanik bagian-bagian yang dibuat lapis demi lapis, tapi Ivester mengatakan masalahnya telah berhasil diatasi.
“Sangat mungkin untuk mencetak komponen logam dengan teknologi terbaru yang setara atau bahkan dalam beberapa kasus lebih baik dibandingkan kinerja mekanik suku cadang-suku cadang yang diproduksi dengan cara lama.”
Sambil menunjukkan contoh kecil yang terbuat dari logam dengan hasil yang halus, ia mengatakan, “Kalau Anda lihat baik-baik, Anda bisa melihat huruf DOE (singkatan dari Departemen Energi) di strukturnya. Alasannya adalah di dalam huruf besar itu, D, O dan E, ada satu jenis struktur kristal dan di sekitar huruf itu tipe yang berbeda.”
Ivester menggarisbawahi bahwa tahap riset pencetakan 3D logam masih berada di tahap awal, tapi ia mengatakan ia yakin bahwa tidak lama lagi bisa dialihkan ke industri.
Keuntungannya luar biasa. Bila saat ini dibutuhkan waktu berminggu-minggu bahkan berbulan-bulan untuk memproduksi suku cadang dengan cara lama, dengan printer 3D logam, proses produksi hanya butuh waktu beberapa jam, yang akan memangkas biaya, khususnya bila hanya sedikit suku cadang yang dibutuhkan, atau komponen khusus sebuah mesin.
Keuntungan lainnya terkait geometri suku cadang yang dicetak.
“Kita bisa mencapai kompleksitas suku cadang internal yang tidak mungkin atau sangat sulit diproduksi dengan cara lain,” kata Ivester.
Masa depan 3D
Dengan kemajuan ini, di mana pencetakan 3D logam berada pada 10, 20, 30 tahun mendatang? Ivester mengatakan ia berharap biaya printer menurun dan semakin meluasnya kemampuan printer. Printer 3D akan bekerja lebih cepat, dengan resolusi yang lebih tinggi dan hasil akhir yang lebih halus.
Ia memperkirakan tidak lama lagi kita akan bisa memindai suku cadang yang rumit dengan scanner atau pemindai 3D dan mencetaknya dalam beberapa jam dan bukannya dalam beberapa minggu atau bulan.
Ia menekankan, "Dalam skala yang jauh lebih besar, di tangan semua orang, printer 3D punya potensi mentransformasi bagaimana kita beroperasi dalam masyarakat dan bagaimana kita memproduksi barang, dan menyediakan kesempatan bagi orang-orang untuk menciptakan barang untuk kebutuhan mereka sendiri dengan cara yang tak terpikirkan sebelumnya.”
Dan hal ini, tambahnya, akan membuka pintu bagi kreativitas. Ide akan bermunculan dan mempercepat inovasi.