POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG

(Bandung Polytechnic for Manufacturing)

Politeknik Mekanik Swiss – ITB Jl. Kanayakan No. 21, Dago-Bandung 40135,

Phone (022) 2500241,Fax (022) 2502649 Homepage http:// www.polman-bandung.ac.id, E-mail: Sekretariat@polman-bandung.ac.id

RAPID PROTOTYPING

DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU TUGAS PADA MATA KULIAH

OLEH :

BRIAN YUSRIANDI P

POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG

2010

Rapid prototyping adalah proses pemodelan digital yang merupakan model fisik

nyata dari sebuah komponen (dalam bentuk prototipe) yang sepenuhnya dibuat langsung

dari gambar CAD 3D. Rapid prototyping menghasilkan prototipe sistem cepat dengan

menyusun suatu lapisan aditif dan proses-demi-lapisan yang didorong oleh data 3D CAD.

Rapid prototyping juga dikenal sebagai manufaktur desktop atau bebas-bentuk fabrikasi.

Mesin Rapid prototyping memerlukan file STL data, yang dihasilkan oleh sistem CAD. File STL

adalah format file data yang dirancang khusus untuk mesin prototipe cepat. Setiap sistem

prototyping cepat dapat menggunakan file STL dari semua jenis sistem 3D CAD yang output

data (.stl). Rapid prototyping mesin beroperasi sangat berbeda dari mesin CNC khas. Rapid

prototyping mesin yang subtraktif di alam, karena mereka bergabung bersama-sama cair,

bubuk dan bahan lembaran untuk membentuk bentuk yang kompleks. Dengan

menggunakan teknologi lapisan-oleh-lapisan, sistem Rapid prototyping membuat plastik,

kayu, keramik atau benda logam berdasarkan beberapa silang-bagian dari model CAD 3D.

Langkah pertama dalam rapid prototyping adalah validasi model tiga dimensi CAD

suatu parts, seperti memastikan bentuknya solid. Model yang sudah valid kemudian

diorientasikan terhadap ruang pembuatan, dengan mempertimbangkan waktu pembuatan

dan kualitas permukaan. Beberapa model dapat digabung menjadi satu bangunan asembly

untuk efisiensi penggunaan mesin dan material. Berdasarkan pada persyaratan prosesnya,

jika diperlukan, dukungan struktur dapat ditambahkan ke model. Setelah validasi, kemudian

model dipotong dengan bidang horisontal. Tiap bidang horisontal menghasilkan bidang

potong sebagai penentu trajectory untuk mengontrol proses sintering/solidifikasi dan

proses deposisi pada area tertentu untuk membangun lapis demi lapis struktur 3 dimensi.

Perencanaan proses dilakukan untuk memilih parameter proses dan pembuatan

instruksi control untuk fabrikasi parts. Umumnya desainer menyelesaikan perencanaan

proses dengan mempelajari part dan persyaratan kualitas, yang tentunya sangat memakan

waktu. Oleh karena itu, disini butuh untuk otomatisasi proses. Ini dapat dicapai dengan

manghubungkan pemahaman desainer dan membuat keputusan dengan proses fisik untuk

membuat parts dengan kualitas yang diinginkan. Otomasi perencanaan proses juga salah

satu tujuan dasar rapid prototyping, yaitu :

1. Untuk membuat bentuk 3D complek.

2. Untuk menggunakan mesin fabrikasi generic yang tidak membutuhkan part fixture khusus

auto tooling.

3. Untuk membuat perencanaan proses secara otomatis didasarkan pada model CAD.

4. untuk meminimalkan kesalahan manusia.

Sebagain besar aplikasi dari rapid prototyping ini digunakan untuk direct tooling,

yaitu pengembangan proses pembuatan produk, seperti diilustrasikan pada gambar 1.

Dengan metode ini maka biaya produksi dan waktu produksi dapat ditekan dengan bantuan

model 3 dimensi yang akan memberikan masukan atau input permasalahan yang mungkin

timbul dalam proses manufakturingnya. Alat peraga merupakan media komunikasi efektif

dalam dunia bisnis, dimana konsumen dapat berinteraksi langsung dengan barang atau

produk yang ingin dibeli sehingga akan meningkatkan kepuasan konsumen.

Dalam beberapa kasus model 3-dimensi (3D) dimanfaatkan untuk simulasi untuk

process pembedahan craniofaciall, orthog-naptic, preprosthetic, dental implant. dan

orthopedic[4]. Hal ini bermanfaat untuk perencanaan process pembedahan tersebut

sehingga diperoleh proses pemulihan yang lebih optimal. Proses operasi pembedahan

adalah hal yang sulit dan rumit dan memerlukan perhatian banyak aspek, oleh karena itu

diperlukan simulasi untuk menentukan rencana pembedahan dengan menggunakan alat

peraga yang sama seperti anatomi pasien. Simulasi ini juga diperlukan untuk mengantisipasi

kesulitan-kesulitan yang mungkin terjadi.

Salah satu teknik yang dapat membantu membuat alat peraga untuk simulasi yangidentik dengan anatomi pasien adalah proses rapid prototyping. Teknik ini lebih dikenal dengan istilah medical rapid prototyping (MRP) karena diaplikasikan dalam bidang medis atau kedokteran. MRP ini diperkenalkan pertama diperkenalkan oleh makkowich dan tim pada tahun 1990[4]. Perkembangan teknik ini didukung dengan dengan peningkatan pada teknologi pencitraan pada bidang kedokteran, perangkat keras komputer (hardware) dan program pemroses gambar 3D (software), teknologi manufaktur dan teknologi pembedahan (surgery).

Teknik rapid prototyping.

Stereo Litografi: Dengan metode ini, masing-masing lapisan yang dihasilkan oleh

mengekspos permukaan polimer fotosensitif cair, yang terkandung dalam

tangki, ke sinar laser bahwa jejak bagian. The area yang terkena

membeku dan diturunkan oleh persis ketebalan lapisan. Setelah semua

lapisan telah dihasilkan bagian adalah posting-sembuh untuk mengeras

material. Ukuran model dibatasi oleh ukuran tangki dan

biasanya bervariasi dari 10" sampai 24". Litografi stereo mesin

diproduksi oleh 3D Systems, Valencia, California; DuPont Imaging Systems,

Wilmington, Delaware, Teknologi Laser dan Quadrax, Portsmouth,

Rhode Island.

Laser Sintering: Proses ini menggunakan sinar laser untuk memperkuat partikel

dari bahan bubuk. Setelah lapisan telah terkena, lapisan baru

bubuk diterapkan dan terbuka. Bubuk tidak terpapar juga

berfungsi sebagai dukungan untuk bagian mengambang diperpanjang dan bebas dari model.

Proses ini mungkin menggunakan berbagai bahan bubuk, seperti PVC,

ABS, nilon, poliester, polypropylene, poliuretan, lilin, atau bubuk

logam. Laser sintering mesin diproduksi oleh Perusahaan DTM,

Austin, Texas.

Masking Proses: Dengan metode ini sebuah topeng toner hitam dihasilkan

pada sebuah piring kaca yang merupakan citra negatif dari lapisan yang akan dibangun. A

lapisan tipis polimer cair diterapkan ke piring dan terkena UV

cahaya. Daerah membuka kedok membeku ketika terkena dan melekat

lapisan sebelumnya. Mesin tersebut diproduksi oleh kubiti Amerika,

Warren, Michigan, dan Pahat Light, Milwaukee, Wisconsin.

Fused Deposition Modeling: Dengan metode ini plastik tipis atau lilin

seperti filamen kawat adalah untuk makan kepala bergerak, yang menelusuri daerah

lapisan dan deposito filamen di permukaan. Tepat sebelum deposisi,

kawat dipanaskan diatas suhu memperkuat nya. Setelah disimpan,

materi membeku dan melekat pada lapisan sebelumnya. Seperti

mesin diproduksi oleh Stratasys Inc, Minneapolis, Minnesota.

Laminated Obyek Manufaktur: Setelah selembar kertas tipis seperti

materi diposisikan di atas panggung, laser memotong garis besar lapisan.

Potongan-potongan yang tidak diinginkan dari lapisan dikeluarkan sebelum lembar

berikutnya ditempatkan di atas. Lapisan yang dilaminasi bersama-sama dengan panas yang

sensitif lapisan. Laminated Object Manufacturing mesin yang diproduksi oleh

Helisys Inc, Torrance, California.

Prototyping technologies Base material

Selective laser sintering (SLS) Thermoplastics, metals powders

Fused deposition modeling (FDM) Thermoplastics, eutectic metals.

Stereolithography (SLA) photopolymer

Laminated object manufacturing (LOM) Paper

Electron beam melting (EBM) Titanium alloys

3D printing (3DP) Various materials

Daftar pustaka

www.answers.com/topic/rapid-prototyping

www.infosum.net/id/hardware/rapid-prototyping-in-architecture.html

en.wikipedia.org/wiki/File:Rapid_prototyping_slicing.jpg

www.instructionaldesign.org/models/rapid_prototyping.html

arieleksana .blogspot.com

journal pengembangan laser trajectory proses rapid prototyping untuk produk berkontur dan prismatik.