      Di zaman sekarang hampir seluruh benda atau produk komersil yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari diproduksi dari proses manufaktur. Mulai dari produk sederhana seperti peralatan rumah tangga, sampai produk rumit seperti suku cadang otomotif dan alat elektronik. Secara harfiah, manufaktur adalah kegiatan mengolah bahan baku menjadi bahan jadi atau menjadi produk tertentu. Proses ini menggunakan berbagai macam mekanisme, mesin, dan operasi dengan mengikuti perencanaan sistematis sehingga menghasilkan produk yang diinginkan.
      Munculnya revolusi industri membawa dampak besar dalam berbagai aspek kehidupan, salah satunya dibidang manufaktur. Jika kita melihat kembali sejarah perkembangan manufaktur di masa lalu. Pada revolusi industri pertama sektor perindustrian dan manufaktur didominasi oleh tenaga mesin uap dan mekanik.Â
Yang mana masih memerlukan campur tangan manusia dalam proses produksinya. Berbeda dengan masa sekarang yang mana proses manufaktur mulai terdigitalisasi oleh internet (IoT) dan Artificial Intelligence (AI), sehingga sedikit atau bahkan tidak memerlukan bantuan manusia. Perkembangan ini tak terlepaskan dari hasil penelitian dan inovasi mutakhir di bidang manufaktur. Oleh karena itu manufaktur turut mendorong majunya peradaban manusia.
      Menurut Sutisna (2019), Proses manufaktur umumnya terbagi menjadi 5 jenis, yaitu subtraktif, penyambungan, pembelahan, transformatif, dan aditif. Akhir-akhir ini manufaktur aditif mulai berkembang pesat. Manufaktur ini digadang-gadang sebagai terobosan dalam dunia industri manufaktur di era industri 4.0. Pasalnya proses manufaktur aditif dapat dijalankan dengan komputasi dan beroperasi secara otomatis sesuai perintah.
Lebih Dekat dengan Manufaktur Aditif
      Manufaktur aditif atau yang umumnya disebut dengan pencetakan 3D adalah jenis manufaktur yang dapat menghasilkan produk dengan cara menambah dan menumpuk lapisan material sedikit demi sedikit untuk menghasilkan bentuk produk yang diinginkan.
Lain halnya dengan metode fabrikasi konvensional seperti manufaktur subtraktif yang menghasilkan produk dengan cara mengurangi bagian dari bahan baku. Menurut Rusianto (2019), perintah operasi yang digunakan umumnya berupa desain model 3D yang dibuat dengan CAD (Computer Aided Design), lalu di eksekusi dengan bantuan komputer atau dikenal dengan istilah CAM (Computer Aided Manufacture). Sehingga manufaktur ini dapat menghasilkan bentuk produk sesuai dengan desain yang dibuat. Material yang biasa menjadi bahan baku adalah plastik, resin, logam, dan komposit.
      Memang pada abad ke-21 ini manufaktur aditif sedang naik daun. Namun Awal dari berkembangnya manufaktur aditif sudah dimulai pada awal tahun 1980-an. Tepatnya pada tahun 1981 ketika seorang peneliti asal jepang dari Nayoga Municipal Industrial Research Institute, Dr. Hideo Kodama, berhasil mencetak purwarupa benda padat 3D dari desain digital dengan metode mengeraskan polimer dengan sinar ultraviolet (UV).Â
Tak lama setelah penemuan itu, pada tahun 1984 Charles W. Hull berhasil menciptakan dan mematenkan teknologi pencetakan 3D dengan metode Stereolithography/STL dan mendirikan perusahaannya sendiri yang diberi nama 3D Systems Corp. Semenjak itu Hull dan perusahaannya mulai mengembangkan mesin-mesin pencetakan 3D. Hingga di tahun-tahun selanjutnya banyak peneliti dan penemu dari berbagai penjuru dunia mengembangkan berbagai jenis-jenis metode pencetakan 3D hingga saat ini.
     Â
Jenis-jenis Manufaktur Aditif
      Dewasa ini sudah banyak dikembangkannya metode dalam manufaktur aditif. Berikut ini adalah 5 metode yang telah diketahui untuk pencetakan 3D.
Fotopolimerisasi PPN
      Metode fotopolimerisasi PPN bekerja dengan mengeraskan resin cair dengan cahaya UV. Saat terkena cahaya UV, terjadi reaksi kimia atau polimerisasi pada resin cair yang membuat resin menjadi benda padat. Metode ini hanya bisa dilakukan dengan bahan polimer/resin saja.Â
Printer 3D yang menggunakan prinsip Fotopolimerisasi menggunakan tong fotopolimerisasi. Tong atau wadah ini berisi resin cair yang akan dikeraskan. Nantinya cahaya UV akan mengeraskan dan membentuk resin menjadi padat secara selektif. Penyirnaran cahaya UV ini mengikuti informasi desain CAD yang telah dibuat. Proses ini berjalan berkelanjutan hingga menghasilkan benda padat yang diinginkan. Adapaun kelebihan dan kekurangan dari teknik fotopolimerisasi sebagai berikut.
      Kelebihan:
Tingkat ketelitian sangat tinggi. Menghasilkan detail-detail yang jelas.
Waktu produksi tergolong cepat.
      Kekurangan:
Biaya produksi cukup mahal dibandingkan metode lain.
Hasil cetak kurang baik dalam segi kekuatan.
Resin hasil cetak dapat melengkung atau berubah bentuk seiring waktu.
Binder Jetting Process
      Binder jetting merupakan salah satu teknik manufaktur aditif  yang dalam prosesnya cairan pengikat diendapkan secara selektif untuk menggabungkan bahan bubuk secara bersama-sama untuk membentuk bagian 3D. Keunikan metode ini adalah proses menyatukan bahan tidak memerlukan panas layaknya kebanyakan proses manufaktur aditif. Bahan pengikat atau binder menjadi kunci utama keberhasilan pencetakan 3D dengan metode ini. Sehingga perlu diperhatikan dan disesuaikan jenis binder dengan bahan baku. Adapaun kelebihan dan kekurangan dari teknik binder jetting process sebagai berikut.
      Kelebihan:
Dapat membuat bagian tertentu dengan variasi warna yang berbeda.
Bahan yang digunakan dapat berupa polimer, logam, atau keramik.
Proses produksi terbilang cepat.
      Kekurangan:
Tidak cocok untuk membuat bagian struktural yang kuat.
Tahap pasca-proses dapat menambah waktu total.
Sheet Lamination
      Teknik sheet lamination bekerja dengan cara menumpuk atau merekatkan lapisan-lapisan yang berbeda seperti logam dan plastik menjadi satu kesatuan. Kemudian dibentuk dengan bantuan laser untuk menjadi bahan jadi. Metode ini merupakan metode paling sederhana dan paling tua dalam manufaktur aditif. Adapaun kelebihan dan kekurangan dari teknik sheet lamination sebagai berikut.
      Kelebihan:
Waktu cetak sangat cepat.
Biaya oprasional relatif murah.
Area kerja lebih luas dan besar.
      Kekurangan:
Kekokohan produk bergantung pada kuat ikatan antar laminasi.
Tidak dapat membentuk bentuk desain berongga.
Variasi bahan baku terbatas.
     Â
Material Jetting
      Material jetting merupakan cara mencetak objek 3D dengan menyemprotkan butiran material bahan utama dan pendukungnya secara selektif. Setelah itu disempurnakan dan dikeraskan dengan sinar UV atau panas. Teknik ini mirip dengan prinsip printer inkjet pada umumnya, bedanya ini dapat menghasilkan benda 3D. Adapaun kelebihan dan kekurangan dari teknik material jetting sebagai berikut.
      Kelebihan:
Resolusi cetakan dapat mencapai 14 mikron.
Pemborosan material rendah karena prosesnya selektif dengan akurasi yang tinggi.
Dapat menghasilkan permukaan hasil cetak yang halus.
      Kekurangan:
Sifat mekanik bahan/produk tidak kuat.
Mesin operasi memiliki harga cukup mahal.
Hanya dapat menggunakan bahan baku polimer dan lilin saja.
Material Extrusion
      Metode material extrusion adalah metode yang saat ini telah banyak digunakan dan dijual secara komersil. Metode ini menggunakan filamen termoplastik yang dipanaskan sehingga menjadi berbentuk lelehan pasta. Kemudian pasta panas ini disusun dan ditumpuk sesuai desain perintah dan diproses secara berkesinambungan, sehingga menghasilkan objek 3D. Adapaun kelebihan dan kekurangan dari teknik material extrusion sebagai berikut.
      Kelebihan:
Cara pengoperasian cukup mudah dimengerti.
Biaya operasional relatif murah.
Dapat dijalankan dengan minim pengawasan.
      Kekurangan:
Garis antar lapisan masih terlihat dan sedikit kasar.
Sensitif terhadap fluktuasi suhu yang dapat menyebabkan delaminasi.
Kesimpulan
      Manufaktur aditif merupakan sebuah terobosan muthakir dibidang manufaktur yang mampu melampaui teknologi atau metode tradisional. Manufaktur ini berkembang seiringan dengan majunya teknologi perindustrian. Manufaktur aditif tak terlepas dari digitalisasi dan bantuan komputer mulai dari perencanaan produk hingga eksekusi produk jadi. Saat ini sudah banyak jenis-jenis manufaktur aditif yang muncul dengan keuungulan tersendiri. Kedepannya manufaktur aditif berpotensi berkembang pesat dan mendominasi proses manufaktur di dunia.
Referensi
Ansen, J. (2019). Menilik Kembali Sejarah 3D Printing Dunia. Retrieved from fomustudio.com: https://fomustudio.com/menilik-kembali-sejarah-3d-printing-dunia/ diakses pada 28 September 2023
Ardianto, O. P., Wardhana, M., Kristianto, T. A., Rucitra, A. A., & Budianto, C. A. (2022). Eksplorasi Desain dan Teknik Fabrikasi Digital untuk Elemen Desain Interior Berbasis Teknologi Manufaktur Aditif. Jurnal Desain Interior Vol. 7, No. 2,, 73-84.
