SOFTWARE ADDITIVE MANUFACTURING

 

Slicer 3D Printing - Sebelum melakukan proses mencetak pada 3D printer, sebuah objek 3D model terlebih dahulu harus diolah kedalam software pemotong yang disebut SILICER. Software SLICER adalah program yang menterjemahkan objek 3D model menjadi potongan-potongan irisan menjadi kode mesin atau G-code yang memberi instruksi kepada mesin printer untuk membuat pencetakan objek 3D.

SLICER sangat menentukan bagaimana model 3D dibuat oleh mesin printer 3D. Input dari pembuatan G-code di slicer tidak terbatas hanya berupa objek 3D modelnya saja, Input parameter seperti, kekuatan model, jumlah detail, atau kecepatan proses cetak dan beragam instruksi parameter lainnya juga mempengaruhi hasil cetak 3D nya.

Secara keseluruhan, pilihan program perangkat lunak pengiris akan bergantung pada kebutuhan khusus pengguna, seperti jenis printer yang digunakan, kompleksitas model 3D, dan tingkat penyesuaian dan kontrol yang diinginkan. Terdapat beberapa macam slicer.

A.    Macam Macam slicer

a.       Cura

Cura Slicer merupakan perangkat lunak yang dikembangkan oleh Ultimaker, perusahaan Belanda yang menghasilkan 3D Printer. Pusat perakitan dan produksi printer 3D mereka berlokasi di Amerika Serikat. Software ini dapat digunakan dengan berbagai jenis printer 3D desktop dan mendukung beberapa format file 3D, termasuk .STL, .OBJ, .X3D, dan .3MF.

b.      Simplify3D

Simplyfy3D merupakan sebuah perangkat lunak slicer yang dikembangkan secara independen. Perangkat lunak ini tidak terkait dengan merek 3D printer tertentu. Simplyfy3D adalah produk berbayar yang dirancang khusus untuk pengguna profesional. Keunggulan dari Simplyfy3D adalah kompatibilitasnya dengan ratusan merek 3D printer. Jika Anda menggunakan beberapa merek 3D printer, perangkat lunak slicer ini akan sangat berguna. Simplyfy3D juga menawarkan berbagai fitur yang sangat lengkap dibandingkan dengan perangkat lunak slicer lainnya.

c.       Prusaslicer

Prusa Slicer adalah sebuah perangkat lunak slicer yang didasarkan pada sumber terbuka (open source) atau dapat digunakan secara gratis. Perangkat lunak ini dimiliki oleh Prusa Research, produsen 3D printer dengan merek Original Prusa 3D Printer. Prusa Slicer menjadi salah satu software yang sangat populer di kalangan pengguna 3D printing. Melalui lembaga risetnya, Prusa Research, perangkat lunak ini terus mengalami peningkatan dan optimalisasi, termasuk dalam pengembangan 3D printer untuk pencetakan dengan berbagai jenis material.

d.      Slic3r

Slic3r merupakan sebuah alat yang sangat berguna untuk mengonversi model 3D menjadi instruksi cetak untuk printer 3D. Perangkat lunak ini dikembangkan di dalam komunitas RepRap pada tahun 2011 sebagai solusi terbuka dan fleksibel untuk teknologi cetak 3D yang sedang berkembang. Proyek ini bertujuan untuk menyediakan rangkaian alat yang mudah dibaca, mudah dipelihara, dan tidak didasarkan pada pekerjaan sebelumnya. Slic3r adalah proyek komunitas nirlaba yang memungkinkan eksperimen dan pengenalan fitur-fitur orisinal yang kemudian menjadi umum dalam perangkat lunak komersial.

 

e.       Mattercontrol

MatterControl adalah sebuah perangkat lunak paket gratis dan sumber terbuka yang memungkinkan Anda untuk melakukan desain, persiapan, dan pengelolaan cetakan 3D. Dengan menggunakan perangkat lunak ini, Anda dapat mengakses fitur desain yang kuat serta kemampuan persiapan cetak yang handal. Selain itu, tersedia juga template-template yang berguna dalam Aplikasi Desain yang dapat memulai kreasi Anda.

 

Dalam satu program ini, Anda dapat melakukan berbagai tahap seperti desain, persiapan, dan pengelolaan cetakan 3D. Anda memiliki fleksibilitas untuk mempersonalisasi dan menyesuaikan setiap desain sesuai dengan keinginan Anda. MatterControl memiliki kemampuan desain dan persiapan cetak yang kuat, yang akan membantu Anda menghasilkan hasil cetak yang optimal.

B.     Setting Slicer

Secara keseluruhan, pengaturan yang digunakan akan bergantung pada kebutuhan khusus cetakan, seperti resolusi yang diinginkan, kekuatan, dan kecepatan cetakan. Penting untuk bereksperimen dengan pengaturan yang berbeda untuk menemukan konfigurasi yang optimal untuk setiap cetakan.

a.       Material Filamen dan temperatur print bed (suhu pada alas cetak)

Setiap produsen filament umumnya memberikan rekomendasi teknis mengenai penggunaan produk filament mereka. Mereka memberikan informasi mengenai suhu ideal untuk mencetak filament tersebut, termasuk suhu nozzle yang direkomendasikan dan suhu print bed pada printer 3D. Penting bagi Anda untuk mengacu pada rekomendasi yang diberikan oleh produsen tersebut. Modifikasi terhadap rekomendasi tersebut dapat mempengaruhi hasil cetakan secara visual.

 

Umumnya, suhu nozzle yang direkomendasikan berkisar antara 200C hingga 240C, sedangkan suhu print bed berkisar antara 60C hingga 100C. Ini adalah suhu standar yang umumnya disarankan oleh produsen untuk mencapai hasil cetakan yang baik.

b.      Layer Height

Tinggi lapisan (layer height) merujuk pada ketebalan setiap lapisan individu dari filamen yang diekstrusi dari nosel printer 3D. Ini juga dikenal sebagai "resolusi sumbu Z," yang menunjukkan bahwa pengaturan untuk tinggi lapisan akan mempengaruhi kualitas cetakan dan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan cetakan tersebut. Parameter input untuk tinggi lapisan umumnya berkisar antara 0,15mm hingga 0,20mm. Menurunkan parameter input untuk tinggi lapisan akan menghasilkan objek cetakan yang lebih halus dan detail, tetapi juga meningkatkan waktu pencetakan.

 

Setiap perangkat lunak slicer memungkinkan pengaturan tinggi lapisan serta pengaturan parameter lainnya. Hal ini berarti pengguna dapat memilih bagian mana dari model 3D yang membutuhkan pencetakan dengan detail yang lebih tinggi, sehingga memungkinkan penyesuaian dan optimasi berdasarkan kebutuhan spesifik.

c.       Vertical Shell / Perimeters

Ini adalah parameter input untuk ketebalan dinding luar dari sebuah model 3D. Ketebalan dinding ini dihitung dengan mengalikan jumlah parameter dengan diameter nosel printer 3D. Slicer akan secara otomatis mengkonfigurasi parameter input yang diberikan dengan mempertimbangkan nilai parameter dan ukuran diameter nosel yang digunakan.

d.      Horizontal Shell / Solid layers

Pengaturan ini berlaku untuk lapisan atas dan bawah dari model 3D, di mana seluruh permukaan akan diisi dengan bahan cetak hingga mencapai kepadatan 100%.

e.       Infill Density

Infill mengacu pada struktur interior dari model 3D. Pengaturan parameter input untuk infill secara signifikan mempengaruhi kekuatan dari hasil cetakan 3D model, waktu pencetakan, dan konsumsi filamen. Infill diukur sebagai persentase dari volume total model 3D yang terisi.

Persentase standar untuk infill dalam 3D printing biasanya berkisar antara 10% hingga 25%. Pada pengaturan infill, pengguna juga dapat memilih pola atau model dari struktur internal dalam model 3D. (Lihat ilustrasi pola infill di bawah ini).

Pola infill mengacu pada susunan khusus struktur infill dalam model 3D, yang dapat bervariasi dalam hal kepadatan, kekuatan, dan tampilan.

f.       Print Speed

Pengaturan kecepatan cetak (Print Speed) dalam software slicer untuk pencetakan 3D merujuk pada kecepatan pergerakan ekstruder saat mencetak objek. Ini adalah pengaturan yang mempengaruhi seberapa cepat bahan filament akan didepositkan dan objek akan dibangun selama proses pencetakan.

 

Pada software slicer, Anda dapat menyesuaikan pengaturan kecepatan cetak berdasarkan preferensi dan kebutuhan Anda.. Kecepatan cetak yang lebih tinggi akan menghasilkan cetakan yang lebih cepat, tetapi juga dapat menurunkan kualitas cetak. Kecepatan cetak yang lebih rendah akan menghasilkan kualitas cetak yang lebih tinggi, tetapi akan membutuhkan waktu lebih lama untuk mencetak.

 

g.      Support Structures

Support digunakan untuk mendukung 3D model yang memiliki tingkat kompleksitas tinggi. Pilihan ini digunakan ketika terdapat bagian dari 3D model yang memiliki kemiringan lebih dari 45. Support dicetak bersamaan dengan 3D model dan setelah proses pencetakan selesai, support dapat dilepaskan dari benda tersebut. Penggunaan support pada saat mencetak 3D model tentu akan meninggalkan bekas pada model tersebut.

 

Penggunaan support juga berdampak pada kecepatan pencetakan dan penggunaan material yang digunakan. Untuk mengurangi penggunaan support, Anda dapat mengatur orientasi dan posisi 3D model sehingga meminimalkan penggunaan support sebanyak mungkin.

h.      Bridging

Setting bridging pada pencetakan 3D merujuk pada pengaturan yang digunakan untuk mencetak bagian-bagian yang melintang atau memiliki jarak tanpa support di antara dua titik penopang. Ini mencakup bagian seperti jembatan atau celah horizontal di antara struktur.

beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan saat mengatur bridging pada pencetakan 3D yaitu Suhu dan kecepatan ekstrusi, Jarak retraksi, Dukungan sementara (support), Orientasi cetak. Perlu dicatat bahwa setiap pencetak 3D dan jenis filament mungkin memiliki persyaratan dan pengaturan yang berbeda untuk bridging yang optimal. Oleh karena itu, eksperimen dan penyesuaian mungkin diperlukan untuk mencapai hasil yang diinginkan.

 

i.        Brim

Brim digunakan untuk meningkatkan adhesi atau daya lekat objek dengan alas cetak atau print bed. Brim berguna terutama saat mencetak objek yang kecil dan rentan terlepas dari print bed selama proses pencetakan. Brim dapat dengan mudah dilepaskan dari objek setelah proses cetak selesai.

j.        Skirt

Skirt berbeda dengan Brim dalam hal fungsi dan penempatannya. Skirt adalah lapisan dinding tipis yang ditempatkan di sekitar permukaan objek dan biasanya terdiri dari beberapa lapisan. Skirt tidak menyentuh objek itu sendiri. Fungsinya adalah untuk membantu dalam mencetak menggunakan jenis bahan yang cenderung menyusut dan retak saat mendingin, seperti filamen ABS.

 

Skirt berperan dalam memblokir sirkulasi udara dingin di sekitar objek yang sedang dicetak. Ini membantu menjaga suhu sekitar objek agar lebih konsisten, mencegah penyusutan yang tidak merata, dan mengurangi risiko retak pada objek.

 

Selain itu, salah satu fungsi tambahan dari skirt adalah sebagai pengujian untuk memastikan filamen keluar dengan baik dari nosel dan menempel dengan baik pada print bed. Skirt memungkinkan operator atau pengguna untuk memeriksa apakah aliran filamen dimulai secara konsisten sebelum objek utama dicetak. Jika ada masalah dengan aliran filamen, masalah tersebut dapat diidentifikasi dan diperbaiki sebelum mencetak objek utama.

 

Dengan demikian, skirt memiliki fungsi ganda dalam menjaga kondisi cetakan yang lebih stabil dan sebagai pengujian awal untuk memastikan aliran filamen yang baik sebelum mencetak objek yang sebenarnya.

k.      Raft

Raft berperan sebagai struktur pendukung yang ditempatkan di bawah seluruh objek yang dicetak di atas print bed. Raft sangat berguna terutama ketika mencetak menggunakan filamen seperti ABS, dengan tujuan mencegah terjadinya warping atau lengkungan pada objek selama proses pencetakan.

Fungsi utama raft adalah untuk memberikan dukungan ekstra dan stabilitas pada objek selama pencetakan. Dengan menggunakan raft, beban objek yang dicetak dapat didistribusikan secara merata ke seluruh permukaan print bed, mengurangi kemungkinan terjadinya perubahan bentuk akibat pemanasan dan pendinginan bahan filament.

Dengan adanya raft, tercipta lapisan permukaan yang datar dan stabil, sehingga objek dapat dicetak dengan lebih baik tanpa terjadi lengkungan yang signifikan. Raft juga memudahkan proses pelepasan objek dari print bed setelah pencetakan selesai.

Dalam konteks pencetakan dengan ABS atau bahan filamen serupa, di mana warping cenderung terjadi karena sifat penyusutannya yang tinggi, penggunaan raft menjadi penting untuk mengurangi efek warping dan memastikan hasil cetak yang lebih akurat dan stabil.

 

l.        Cooling

Pengaturan pendinginan atau cooling juga disarankan untuk menghindari pemanasan berlebih pada objek yang dicetak. Opsi pengaturan pendinginan ini mengaktifkan kipas pada ekstruder untuk menjaga suhu tetap terjaga.

 

Pengaturan pendinginan berperan penting dalam mencetak objek dengan kualitas yang baik. Dengan mengaktifkan kipas pendingin, suhu di sekitar objek dapat dikurangi secara efektif. Hal ini membantu mencegah deformasi atau penyusutan yang tidak diinginkan akibat pemanasan berlebih pada objek saat proses pencetakan.

 

Dengan menjaga suhu yang optimal, pendinginan juga dapat membantu meningkatkan kecepatan pencetakan. Ketika lapisan yang baru dicetak mulai mendingin lebih cepat, waktu yang diperlukan untuk mencetak lapisan selanjutnya dapat dikurangi, mengurangi waktu total proses pencetakan.

 

Penting untuk mencatat bahwa pengaturan pendinginan yang tepat dapat bervariasi tergantung pada jenis filament yang digunakan dan kompleksitas objek yang dicetak. Eksperimen dan penyesuaian mungkin diperlukan untuk menentukan pengaturan pendinginan yang optimal bagi setiap situasi pencetakan.

 

m.    Advance Settings

Software Slicer menyediakan berbagai opsi pengaturan lanjutan yang dapat Anda sesuaikan untuk proses pencetakan 3D Anda. Misalnya, Anda dapat mengatur kecepatan cetak (speed), pergerakan (travel), pengaturan eksperimental, dan lain sebagainya.

 

C.     Simulasi dan optimalisasi

Simulasi dan optimalisasi dalam pencetakan 3D merujuk pada penggunaan perangkat lunak dan teknik untuk menganalisis dan memperbaiki proses pencetakan 3D agar mencapai hasil yang optimal. Dalam konteks ini, ada beberapa aspek yang dapat di-simulasi dan di-optimalisasi, antara lain:

a.       Simulasi struktur dan desain: Perangkat lunak simulasi 3D dapat digunakan untuk menganalisis kekuatan struktur dan desain objek sebelum mencetaknya. Dengan memasukkan parameter dan material yang tepat, simulasi ini dapat membantu mengidentifikasi area-area yang rentan terhadap kegagalan atau deformasi, sehingga memungkinkan perbaikan desain sebelum proses pencetakan dimulai.

b.      Simulasi aliran material: Teknik simulasi aliran material memungkinkan analisis visual tentang bagaimana material filament akan mengalir saat dicetak. Dengan menggunakan perangkat lunak ini, Anda dapat mengidentifikasi area-area potensial yang rentan mengalami over-extrusion, under-extrusion, atau masalah aliran material lainnya. Ini memungkinkan pengoptimalan pengaturan cetak, seperti kecepatan cetak, suhu ekstruder, dan tekanan material, untuk mendapatkan hasil cetakan yang lebih baik.

c.       Optimasi parameter cetak: Proses pencetakan 3D melibatkan berbagai parameter, termasuk kecepatan cetak, suhu ekstruder, suhu print bed, ketebalan lapisan, dan banyak lagi. Dengan menggunakan teknik optimalisasi, Anda dapat menguji kombinasi parameter tersebut untuk mencapai hasil pencetakan terbaik. Pendekatan ini melibatkan eksperimen berulang dengan memvariasikan parameter-parameter tersebut, mengamati hasil cetakan, dan memilih kombinasi yang menghasilkan kualitas dan presisi yang diinginkan.

d.      Optimalisasi support struktur: Pencetakan objek yang kompleks mungkin memerlukan penggunaan support struktur untuk menjaga kestabilan dan integritas cetakan. Dalam hal ini, perangkat lunak dapat digunakan untuk mengoptimalkan penempatan dan desain support struktur agar meminimalkan konsumsi material dan waktu cetak, sambil tetap memberikan dukungan yang diperlukan selama proses pencetakan.

 

Simulasi dan optimalisasi dalam pencetakan 3D dapat membantu menghemat waktu dan material, mengurangi kegagalan cetakan, dan meningkatkan kualitas hasil akhir. Dalam banyak kasus, perangkat lunak slicing yang digunakan untuk mempersiapkan model cetakan juga menyediakan opsi simulasi dan optimalisasi tertentu, atau ada perangkat lunak khusus yang dapat digunakan untuk tujuan tersebut.

 

 

https://www.desaincad.com/2021/06/basic-settings-slicer-pada-3d-printing.html