Printer 3D, Revolusi Mesin Pembuat Kacamata Hingga Roket

Oleh: Ahmad Zaenudin - 13 April 2018
Dibaca Normal 3 menit
Printer 3D merupakan mesin generasi baru yang dapat digunakan untuk membuat benda apapun.
tirto.id - NASA punya target mencapai Mars melalui roket Space Launch System (SLS) seharga $500 juta untuk setiap hendak melakukan peluncuran. Upaya manusia menciptakan roket bukan hanya perkara biaya yang tak murah tapi juga soal tingkat kesulitannya. Ada sekitar 100 ribu bagian berbeda yang menyusun sebuah roket.

Dua pemuda bernama Tim Ellis dan Jordan Noone punya ide yang sanggup memangkas yang mahal dan rumit. Ellis, mantan karyawan Blue Origins, dan Noone mantan pekerja SpaceX membentuk sebuah startup bernama Relativity Space. Tujuannya untuk membangun keseluruhan roket, dari mulai bagian-bagian paling sederhana sampai rumit seperti mesin, menggunakan printer 3D atau teknologi pencetakan tiga dimensi.

Relativity Space didirikan pada 31 Desember 2015, tengah melakukan berkali-kali ujicoba mewujudkan ambisi. Tahap pertama, mereka sedang membuat mesin untuk roket Aeon 1 dengan printer 3D. Bila mesin Aeon 1 rampung bakal memiliki kekuatan dorongan hingga 19.500 pound, sepersepuluh dari kekuatan mesin Merlin 1D yang terpasang di roket Falcon 9 dari Space X. Dengan printer 3D, mesin roket dapat dicetak hanya dalam 20 hari.



“Kami hanya berpikir, di masa depan seluruh produk (nampaknya) akan dicetak melalui printer 3D [...] Alih-alih hanya mencetak bagian-bagian tertentu, jika kami mampu mencetak semuanya, itu akan menjadi masa depan,” kata Ellis.

Andrew Walker, mantan reporter BBC dan pakar teknologi pada Sky News, dalam tulisannya di The Independent, mengatakan printer 3D merupakan mesin generasi baru yang dapat digunakan untuk membuat berbagai macam benda. Printer 3D dianggap sebagai mesin yang “luar biasa” karena dapat menghasilkan berbagai jenis barang dari mesin yang sama.

“Printer 3D merevolusi jalur produksi tradisional dengan mesin tunggal, seperti printer (kertas) rumahan yang menggantikan botol tinta dan mesin cetak konvensional,” tulis Walker.


Infografik Mencetak 3 dimensi


Bagaimana Printer 3D Bekerja


Teknologi percetakan sederhana sudah ada sejak 3.000 tahun sebelum masehi. Orang Mesir dan Cina memanfaatkan sejenis alat pencetak untuk membentuk teks, gambar atau grafis repetitif yang digunakan semisal untuk pakaian yang digunakan sehari-hari. Pada 1507, Lucas Cranach menciptakan mesin yang mampu mencetak teks atau grafis atau gambar lengkap dengan warna.

Namun, salah satu pencapaian terbaik manusia menciptakan mesin cetak terjadi pada 1436—tapi sebelum itu di Korea pada pertengahan abad ke-14, ada buku Jikjisimcheyojeol, yang dicetak dengan mesin cetak logam tertua, pada Juli 1377 di Kuil Heungdeok, Cheongju, ChungCheongbuk-do.

Pada 1436 Johannes Gutenberg bersama rekannya Andreas Dritzehn menciptakan mesin cetak press (tekan). Mesin cetak karya Gutenberg ini sanggup mencetak 3.500 lembar kertas tiap hari. Hingga periode 1500, telah tercetak 20 juta buku menggunakan mesin cetak buatan Gutenberg.

Secara umum, sejarah manusia untuk urusan mencetak dalam materi 2D memang telah berumur ribuan tahun. Namun, untuk urusan mencetak objek 3D, manusia melakukannya tidak lebih dari 60 tahun lalu. Matt Ratto, peneliti dari University of Toronto, dalam paper berjudul “Materializing Information: 3D Printing and Social Change” mengatakan bahwa sejarah mencetak objek 3D berakar pada pemanfaatan komputer di dunia manufaktur untuk menciptakan prototipe sejak dekade 1960-an.

Pada 1983, merujuk paper berjudul “Innovation in 3D Printing: A 3D Overview from Optics to Organs” yang ditulis oleh Carl Schubet, peneliti pada University of Utah, printer 3D lahir. Printer yang mampu mencetak objek 3D tersebut diciptakan oleh ilmuwan bernama Charles Hull. Dalam percobaan pertamanya, Hull menggunakan mesin buatannya untuk membuat bingkai kacamata, ia menunjukkan pada sang istri.

Hull, dalam wawancara dengan CNN, mengatakan printer 3D yang sukses diciptakan memanfaatkan material photopolymers untuk menciptakan objek 3D.

“(Material untuk membuat objek 3D) disebut photopolymers, ini merupakan bahan berbasis akrilik yang akan cair jika ditembakkan sinar ultraviolet. Selepas ditembakkan, material akan langsung menjadi padat,” kata Hull.

Schubert mengatakan teknologi cetak objek 3D didefinisikan sebagai metode manufaktur di mana bahan seperti plastik atau logam diendapkan lapisan demi lapisan untuk menghasilkan objek tiga dimensi menggunakan printer 3D.

Cara kerja printer 3D, secara sederhana, sesungguhnya tak berbeda terlalu jauh dengan printer 2D alias printer cetak. Bayangkan, dengan menggunakan printer 2D, mencetak tulisan atau gambar di satu kertas yang sama berulang-ulang ribuan kali. Pada tulisan atau gambar yang dicetak itu, meskipun awalnya hanya berupa objek 2D, lambat laut akan berubah jadi objek 3D.

Printer 3D bekerja dengan teori tersebut. Ia pertama-tama mengubah objek jadi irisan-irisan kecil. Setelah itu ada proses mencetak secara perlahan dari bawah hingga atas, lapis demi lapis. Jika printer 2D memanfaatkan benda seperti kertas atau kain sebagai kanvas, printer 3D tidak memerlukannya. Ibarat menyusun lego, printer 3D langsung menyusun materi, seperti arkrilik atau plastik atau metal, lapis demi lapis.

Printer 3D memungkinkan setiap orang menciptakan objek apapun. “Kamu bisa mencetak objek yang bahkan tidak bisa dicetak,” kata Russ Schreiner, pionir dunia printer 3D pada The Financial Times.

Kemunculan printer 3D mampu penciptaan atau pengembangan sesuatu yang sukar dan mahal bisa lebih efisien. Salah satu yang telah membuktikannya ialah angkatan udara Amerika Serikat. Mike Murray, kepala divisi Military Air and Information, mengatakan printer 3D mampu membuat institusinya menciptakan komponen dan peralatan bagi angkatan udara lebih cepat hingga 70 persen. Ia mengungkapkan bahwa printer 3D juga membuat biaya pembuatan komponen semakin murah.

“Kami dapat menciptakan perlengkapan pesawat dengan bahan termoplastik dengan biaya kurang dari $150 dan bahkan memastikan perlengkapan itu cocok,” kata Murray.



Irene J. Petrick, peneliti asal penn State University, dalam paper berjudul “3D Printing Distrupts Manufacturing” mengungkap secara tersirat bahwa atas kesuksesan printer 3D membuat penciptaan benda jadi kian murah dan mudah tersebut dapat membuat bisnis manufakturing konvensional bisa goyah. Petrick, dalam papernya itu, mengatakan bahwa dunia manufakturing konvensional mesti “berpikir ulang soal strategi dan operasi bisnis mereka.”

Bagi Petrick, kehadiran printer 3D mengubah dunia manufaktur dari “economies of scale” ke bentuk “economies of one”. Secara sederhana, kehadiran printer 3D mengubah penciptaan barang yang “low cost, high volume, high vaiety” manjadi “end-user customization”.

Menurut Petrick, kelahiran printer 3D akan membuat manusia menciptakan benda ber-desain rumit dan unik secara sederhana, yang merupakan suatu kesukaran tersendiri untuk dilakukan manufaktur konvensional.

Printer 3D memang tengah populer saat ini. Salah satu indikatornya bisa dilihat dari sisi penjualan mesin tersebut. Data yang dipublikasikan IDC mengungkap, pada 2016 lalu, printer 3D berikut dengan material pendukungnya membukukan pendapatan hingga $13,2 miliar. Pada 2020 angkanya diprediksi akan meningkat menjadi $28,9 miliar.

Sebagaimana ungkapan Walker, printer 3D memungkinkan manusia menciptakan benda apapun. Dengan pertumbuhan bisnis printer 3D yang positif, maka kemajuan manusia menciptakan benda yang diinginkannya bakal semudah saat manusia kali pertama mencetak di media kertas berabad-abad lalu.

Baca juga:

_____________________

*) Terjadi penambahan kalimat, sesudah kalimat "salah satu pencapaian terbaik manusia menciptakan mesin cetak terjadi pada 1436" (perubahan dilakukan pada 3 Agustus 2018, pukul 13.00 WIB).

Baca juga artikel terkait ROBOT atau tulisan menarik lainnya Ahmad Zaenudin
(tirto.id - Teknologi)

Reporter: Ahmad Zaenudin
Penulis: Ahmad Zaenudin
Editor: Suhendra