Pengantar 3D Printing untuk mengenal 3 Dimensi

Membahas tentang 3D Printing

1. Pengantar 3D Printing Mengenal Teknologi Cetak Tiga Dimensi

2. Tujuan Pembelajaran Memahami konsep dasar 3D Printing Mengetahui sejarah dan perkembangan teknologi 3D Printing Mengenal jenis-jenis teknologi 3D Printing Memahami alur kerja dari desain hingga proses cetak 2

3. Apa Itu 3D Printing? 3 🖨️ Definisi Umum 3D Printing adalah proses manufaktur digital yang menciptakan objek fisik tiga dimensi dari file desain komputer (CAD), dengan menambahkan material secara bertahap (layer by layer) hingga terbentuk objek akhir . 🧩 Istilah Lain: Additive Manufacturing Disebut Additive karena proses ini menambahkan material sedikit demi sedikit , berbeda dari proses konvensional yang justru mengurangi material (subtractive). Link YT : https://www.youtube.com/watch?v=9cLFAI1_fmU

4. Perbandingan 4 3D Printing (Additive) Konvensional (Subtractive) Material ditambahkan lapis demi lapis Material dibuang dari blok besar Minim limbah Banyak limbah (serpihan/sisa) Cocok untuk desain kompleks Terbatas pada bentuk sederhana Tidak perlu cetakan khusus Perlu cetakan atau mold .

5. Cara kerja 3D printing

6. Desain 3D (3D Modelling) Proses dimulai dengan pembuatan model 3D menggunakan software CAD (Computer-Aided Design). Desain bisa dibuat dari nol atau hasil pemindaian objek nyata (3D scanning). Software populer : Tinkercad ( pemula ) Fusion 360 , SolidWorks , AutoCAD ( profesional / industri ) 7

7. Slicing ( Pemotongan Lapisan ) File desain 3D (format umum : .STL atau .OBJ ) diproses menggunakan software slicer . Slicer mengubah model 3D menjadi ratusan atau ribuan lapisan horizontal (layer). Software juga akan menentukan : Jalur ekstrusi (G-code) Ketebalan lapisan Kecepatan cetak Pengaturan material dan suhu Software populer : Ultimaker Cura , PrusaSlicer , Slic3r , IdeaMaker 8 Link YT : https://www.youtube.com/watch?v=zq4khn6zpsE

8. Printing (Proses Cetak ) Printer membaca file G-code dan mulai mencetak objek lapis demi lapis, dari bawah ke atas . Material dipanaskan dan diekstrusi ( dilelehkan ) melalui nozzle, mengikuti jalur perintah . Proses ini bisa memakan waktu dari beberapa menit hingga beberapa jam, tergantung ukuran & detail. Jenis printer berbeda tergantung teknologi : FDM, SLA, SLS, dll . 9

9. Post-Processing ( Penyempurnaan Akhir) Setelah dicetak , objek perlu diproses lebih lanjut untuk mendapatkan hasil yang halus dan siap digunakan : Pembersihan : Menghilangkan support material ( penyangga ) Pengeringan /Curing : Khusus untuk resin (SLA/DLP), memerlukan sinar UV Finishing : Pengamplasan , pengecatan , pelapisan , atau perakitan Tujuannya adalah memperbaiki estetika , kekuatan , atau fungsionalitas objek 10 https://youtu.be/0bp8QlwjdKY https://youtu.be/oVWicRRSMY4 https://youtu.be/P5-jtvYlA1c https://youtu.be/xVxB-13hbbY LINK YT :

10. Jenis Teknologi 3D Printing

11. Klasifikasi Teknologi 3D Printing Berdasarkan Proses Cetak 3D printing memiliki berbagai jenis teknologi berdasarkan : Jenis material yang digunakan Metode pemrosesan material Sumber energi yang digunakan Klasifikasi umum : Extrusion-based ( misalnya FDM) Photopolymerization-based (SLA, DLP) Powder-based (SLS, Binder Jetting, Metal Printing) 12

12. FDM (Fused Deposition Modeling) Prinsip kerja : Filamen plastik (PLA, ABS) dilelehkan dalam nozzle yang panas Material dilelehkan dan disusun lapis demi lapis membentuk objek Umum dipakai pada printer desktop Murah , mudah digunakan , cocok untuk edukasi & prototipe awal Kelebihan : Biaya rendah , mudah digunakan Kekurangan : Hasil cetak berlapis (layer visible), kekuatan mekanis terbatas 13

13. SLA (Stereolithography) Menggunakan resin fotopolimer cair yang akan mengeras ketika disinari sinar UV laser Proses: Laser menyinari permukaan resin sesuai pola layer Resin mengeras lapis demi lapis Cocok untuk detail tinggi , misal : cetakan gigi , perhiasan Kelebihan : Akurasi & detail tinggi Kekurangan : Resin mahal & beracun , perlu post-curing 15 https://youtu.be/0kHDXPQDSYY Link YT

14. 16

15. DLP (Digital Light Processing) Mirip SLA, tapi menggunakan proyektor cahaya digital ( bukan laser) Satu layer disinari sekaligus , membuatnya lebih cepat dari SLA Akurasi dan hasil mirip SLA, waktu lebih efisien Kelebihan : Proses lebih cepat , detail tinggi Kekurangan : Area cetak kecil , konsumsi resin tetap tinggi 17 https://www.youtube.com/watch?v=6Z7v31C4gW4 Link YT

16. 18

17. SLS (Selective Laser Sintering) Menggunakan laser untuk melelehkan serbuk termoplastik atau logam Tiap layer sinter ( melebur ) oleh laser, lalu dilapisi serbuk baru Tidak perlu support structure, karena serbuk menyokong objek Kelebihan : Bisa mencetak bentuk kompleks tanpa support Kekuatan mekanis bagus Kekurangan : Mesin mahal, penggunaan lebih ke industri 19 https://www.youtube.com/watch?v=mXn1fdH7TL0 Link YT

18. 20

19. Binder Jetting Serbuk ( plastik , logam , pasir ) tidak dilelehkan , tapi disemprot dengan binder cair sebagai perekat Setelah selesai , objek perlu proses sintering atau penguatan Cocok untuk cetak warna , cetak pasir (casting mold), logam Kelebihan : Bisa mencetak dalam warna penuh Produksi cepat Kekurangan : Perlu proses tambahan ( infiltrasi atau sintering) 21 https://www.youtube.com/watch?v=M7cVQK4097Y Link YT

20. 22

21. Metal Printing (DMLS/SLM) Direct Metal Laser Sintering (DMLS) atau Selective Laser Melting (SLM) Serbuk logam disinter atau dilelehkan dengan laser berdaya tinggi Digunakan untuk pembuatan komponen presisi tinggi : aerospace, otomotif , medis Kelebihan : Kekuatan material mendekati forged metal Kekurangan : Harga tinggi , kebutuhan lingkungan inert (argon) 23 https://www.youtube.com/watch?v=_TPW9NJFlIE Link YT :

22. 24

23. Komponen Utama Printer 3D 25

24. Struktur Umum Printer 3D Isi: Printer 3D terdiri dari beberapa komponen mekanik dan elektronik yang saling terintegrasi . Memahami tiap bagian penting untuk pemakaian dan perawatan . Komponen akan dijelaskan satu per satu . 26

25. 27

26. Extruder ( Penggerak Filamen ) Extruder – Pengumpan dan Penekan Filamen Isi: Fungsi : Mendorong filamen ke arah hotend (nozzle) Tipe : Direct Drive: extruder langsung di atas hotend Bowden: extruder terpisah , filamen didorong lewat tabung Komponen utama extruder: Motor stepper Gear penggerak Idler tensioner 28

27. Heated Bed (Meja Pemanas ) 29 Heated Bed – Menempelkan dan Meratakan Cetakan Isi: Fungsi : Meningkatkan adhesi layer pertama dan mencegah warping Fitur: Suhu dapat disesuaikan ( biasanya 50–110°C) Bahan pelapis : kaca , buildtak , PEI, dll . Kadang menggunakan auto bed leveling

28. Nozzle ( Kepala Cetak Panas) Nozzle – Tempat Material Dilelehkan dan Dikeluarkan Isi: Fungsi : Melelehkan filamen dan menyusun objek secara presisi Material nozzle: Kuningan , hardened steel, ruby tip ( untuk filamen abrasif ) Ukuran lubang nozzle: biasanya 0.4 mm ( bisa 0.2–1.0 mm) Perlu dibersihkan berkala untuk menjaga kualitas cetak 30

29. Motor Penggerak (Stepper Motor) Motor Penggerak – Mengontrol Pergerakan Presisi Isi: Jenis: Stepper motor (1.8° langkah ) Fungsi : Menggerakkan sumbu X, Y, Z, dan extruder Dikendalikan oleh driver dan firmware Perlu kalibrasi untuk akurasi gerakan 31

30. Frame / Rangka Mesin 32 Frame – Struktur Penyangga Seluruh Komponen Isi: Fungsi : Menyokong semua komponen dan menjaga kestabilan Material: Aluminium extrusion, besi , akrilik Jenis struktur : Open Frame ( terbuka ) – lebih murah , mudah modifikasi Enclosed Frame ( tertutup ) – menjaga suhu , mengurangi suara

31. Sistem Kontrol (Mainboard & Firmware) Judul : Sistem Kontrol – Otak dari Printer 3D Isi: Komponen : Mainboard ( mengatur perintah cetak ) Stepper driver ( mengontrol motor) Sensor suhu , endstop , kipas , dan lainnya Firmware: Marlin, Klipper, Repetier , dsb Menerima perintah dari SD card atau komputer (G-code) 33

32. Klasifikasi Material 3D Printing 34

33. Klasifikasi Material 3D Printing Pemilihan material sangat mempengaruhi kualitas cetak , fungsi produk akhir , dan biaya produksi . Material diklasifikasikan berdasarkan jenis teknologi printer dan sifat mekanik / kimianya . Kategori utama : Plastik Termoplastik (FDM, SLS) Resin Fotopolimer (SLA, DLP) Logam (DMLS, SLM) Komposit & Keramik Saran Gambar: Diagram klasifikasi material 3D printing dalam bentuk mind map atau tabel Gambar berbagai bentuk material mentah : filamen , resin cair , serbuk logam 35

34. Plastik Termoplastik (FDM, SLS) PLA (Polylactic Acid) Mudah digunakan , biodegradable Cocok untuk cetak prototipe & visual model ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) Lebih kuat dari PLA, tahan suhu Digunakan untuk casing, produk fungsional PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol) Gabungan keuletan ABS & kemudahan PLA Tahan air & kuat , cocok untuk peralatan outdoor Nylon (Polyamide) Fleksibel , sangat kuat , tahan aus Dipakai di aplikasi mekanikal & teknik 36

35. Resin Fotopolimer (SLA, DLP) Resin – Presisi Tinggi untuk Detail Halus Isi: Digunakan dalam printer berbasis cahaya (SLA/DLP) Jenis resin: Standard Resin – untuk visual model Tough/Engineering Resin – mirip plastik ABS Flexible Resin – bisa ditekuk ( seperti karet ) Dental/Medical Resin – aman untuk medis dan gigi Perlu post-curing ( penyinaran tambahan ) setelah dicetak 37

36. Bahan Serbuk Logam (DMLS / SLM) Digunakan pada: Metal 3D Printer (DMLS, SLM) Stainless Steel – kuat dan tahan korosi . Titanium (Ti6Al4V) – ringan dan kuat , untuk medis /aerospace. Aluminium – ringan dan konduktif . Inconel (Nickel Alloy) – tahan suhu tinggi . Cobalt Chrome – gigi tiruan dan ortopedi . Tool Steel – cetakan , stamping, tooling industri . 📌 Bentuk : Serbuk logam sangat halus , dilelehkan laser. 38

37. Bahan Lain (Binder Jetting, Ceramics, Bio-Printing) Binder Jetting Serbuk pasir , gipsum , logam → dikombinasi dengan cairan pengikat (binder). Ceramic Paste / Slurry Digunakan untuk cetakan tahan panas tinggi . Bio-ink (Hydrogel + Sel) Untuk penelitian organ dan jaringan tubuh (bio-printing). 39

38. Pemilihan Material Sesuai Kebutuhan Faktor yang dipertimbangkan : Tujuan cetak : estetika vs fungsional Kondisi lingkungan : suhu , kelembapan Ketahanan mekanis dan fleksibilitas Biaya dan ketersediaan material Contoh : PLA → model visual, edukasi ABS → produk kuat & tahan suhu Resin → miniatur detail tinggi Nylon → part teknik 40

39. Proses Slicing 41

40. 42 Definisi Slicing: Proses mengubah model 3D (.STL, .OBJ) menjadi lapisan-lapisan tipis (slice) Menghasilkan file G-code yang dibaca oleh printer 3D G-code berisi perintah arah gerak nozzle, kecepatan , suhu , dll . 🧠 Analogi : Seperti memotong roti menjadi irisan untuk dipanggang satu per satu . Apa itu Slicing?

41. 43 Tahapan Proses Slicing Import Model 3D ke software slicing ( misal : Cura, PrusaSlicer , IdeaMaker ) Pengaturan Parameter: Tinggi layer Kecepatan cetak Suhu nozzle & bed Pola isi (infill) Generate Supports ( opsional ) Preview hasil slice Export G-code

42. 44

43. 45 Mengenal G-code G-code adalah bahasa instruksi yang digunakan dalam mesin CNC & 3D printer. Fungsi dalam 3D printing: Mengatur gerakan nozzle ( arah & kecepatan ) Mengatur suhu nozzle dan bed Mengontrol jumlah material yang dikeluarkan Menentukan pola jalur cetak (toolpath) Gambar yang disarankan : Cuplikan contoh baris kode G-code dan visualisasi toolpath

44. 46 Apa itu Anycubic Slicer? Aplikasi slicing resmi dari produsen printer Anycubic . Dirancang untuk kompatibilitas maksimal dengan seri printer mereka : i3 Mega, Photon, Vyper , Kobra Series Tetap bisa digunakan untuk printer merek lain ( dengan penyesuaian manual). Ideal untuk pemula maupun pengguna tingkat lanjut .

45. 47 Struktur Antarmuka Anycubic Slicer 4 Komponen Utama: Tool Bar: Alat manipulasi objek 3D (move, rotate, scale, dll ) Ribbon Tab: Akses ke file, fitur , dan pengaturan lanjutan Parameter & Setting Bar: Pengaturan teknis printer dan filamen Bed Area: Representasi area cetak printer

46. 48 Fungsi Tool pada Tool Bar Icon dan Nama Nama 🔄 Move Pindahkan objek 3D ↻ Rotate Putar objek (sumbu x/y/z) 📐 Lay on Face Tentukan sisi bawah objek ⬆ Scale Ubah skala objek 🔁 Mirror Cerminkan objek 🧩 Cut Potong atau pisahkan bagian model 🎨 Paint on Support Tambah support manual 🎯 Seam Painting Atur posisi sambungan layer 🔧 Layout Atur tata letak antarmuka

47. 49 Fungsi Tab di Ribbon Icon dan nama Fungsi 📥 Import Masukkan model dari CAD (.STL/.STEP) 💾 Save Simpan proyek dan parameter ↩ Undo/Redo Langkah mundur dan maju 🔼 Pressure Advance Atur tekanan material 🛠 Tab Prepare Ruang kerja dasar ⚙️ Tab Workbench Modifikasi teknis model 🖼 3D Photo Ubah foto jadi lithophane 3D 🌐 Hyperlink Product Update software 🔧 Configuration Pengaturan lanjutan 🧑‍💻 Profile Sinkronisasi dengan akun pengguna

48. 50 Tab Parameter & Setting Bar Penjelasan Fungsi : Machine – Jenis printer digunakan Filament – Jenis & diameter filamen Print Setting – Layer height & kecepatan Infill Density – Kepadatan isi dalam objek More Setting – Advanced setting G-code Preview – Simulasi gerakan nozzle Slicer Now – Mulai proses slicing

49. 51

50. 52 Parameter Penting dalam Pencetakan Print Speed: Lambat = detail tinggi , cepat = waktu efisien Layer Height: Tipis = halus , tebal = kasar & cepat Infill Density: Semakin padat = kuat & berat Nozzle Temp: Tergantung material (PLA ≈ 200°C, ABS ≈ 240°C) Bed Temp: Hindari melengkung (Warping) Fan Speed: Penting untuk detail & overhang

51. 53 Pola Isian (Infill Pattern) Jenis umum : Rectilinear (garis lurus ) Honeycomb ( sarang lebah ) Gyroid ( pola 3D kompleks ) Pengaruh : Kekokohan objek Berat & waktu cetak Estetika ( terlihat jika transparan )

52. 54

53. 56 Faktor yang Mempengaruhi Kualitas Cetak 4 Faktor Utama: Software Slicer – Parameter dan preset Hardware Printer – Kalibrasi , nozzle, belt Material Filamen – Konsistensi , kelembapan Lingkungan – Suhu ruangan , angin , getaran

54. 57 Contoh Masalah Umum Masalah Penyebab Lapisan Pertama gagal Leveling buruk Warping Suhu alas kurang Under-extrusion Nozzle tersumbat Stringing Retraction tidak optimal Layer shifting Sabuk kendur atau motor lemah

55. 58 Tips Menghindari Kegagalan Cetak Selalu leveling bed dengan benar Gunakan filamen kering Cek suhu nozzle & bed Periksa retention belt & nozzle Gunakan preview G-code sebelum mencetak

56. [email protected] Pass : Grabag1111 59

57. [email protected] Pass : Grabag1111 60

58. Terima kasih Andrian Wisnu Dewangga, M.Pd . [email protected]

59. 62 Pelatihan 3d Printing dan laser c