Proses Metal Binder Jetting (MBJ) adalah metode canggih dalam manufaktur tambah yang memungkinkan pembuatan komponen logam dengan kompleksitas tinggi dan toleransi yang ketat. Artikel ini akan menjelaskan prinsip dasar, langkah-langkah proses, aplikasi industri, keuntungan, serta tantangan yang terkait dengan Metal Binder Jetting.

Prinsip Dasar Metal Binder Jetting

Metal Binder Jetting adalah proses manufaktur tambah yang menggunakan serbuk logam dan binder (perekat) untuk mencetak objek tiga dimensi (3D). Proses ini dimulai dengan menyebarkan lapisan tipis serbuk logam di atas platform pembuatan. Kemudian, sistem printer menempatkan binder secara selektif pada area-area yang akan membentuk lapisan objek yang diinginkan. Setelah satu lapisan selesai, platform turun sejauh satu tingkat, dan proses ini diulang sampai seluruh objek terbentuk. Setelah pencetakan selesai, objek harus melalui proses sintering untuk mengikat serbuk logam menjadi bagian yang padat.

Langkah-langkah Proses Metal Binder Jetting

Proses Metal Binder Jetting melibatkan beberapa langkah utama:

1. Penyediaan Material: Serbuk logam dipersiapkan dengan ukuran partikel yang sesuai dan campuran binder yang cocok untuk mencapai sifat mekanis yang diinginkan.
2. Pencetakan: Serbuk logam disebarkan dalam lapisan tipis di atas platform. Printer 3D mengaplikasikan binder secara selektif pada area yang diinginkan berdasarkan data desain digital.
3. Pemadatan Lapisan: Setelah aplikasi binder, lapisan serbuk logam dipadatkan untuk memastikan adhesi binder yang baik.
4. Pembentukan Objek: Platform turun sejauh satu tingkat setelah satu lapisan selesai, dan proses diulang dengan menambahkan lapisan serbuk baru dan binder hingga objek selesai dicetak.
5. Sintering: Objek yang baru saja dicetak harus melalui proses sintering, di mana binder dibakar dan partikel logam yang tersisa disatukan menjadi struktur padat yang akhir.

Aplikasi Industri Metal Binder Jetting

Metal Binder Jetting telah digunakan dalam berbagai aplikasi industri, termasuk:

• Industri Dirgantara: Untuk pembuatan bagian mesin ringan dan tahan panas.
• Industri Otomotif: Produksi komponen mesin dengan kompleksitas tinggi dan toleransi yang ketat.
• Industri Kedokteran: Pembuatan implant medis yang disesuaikan dengan struktur anatomi pasien.
• Industri Energi: Produksi komponen untuk turbin gas dan peralatan energi lainnya.

Keuntungan Metal Binder Jetting

Beberapa keuntungan utama Metal Binder Jetting meliputi:

• Kompleksitas Geometri: Kemampuan untuk mencetak struktur yang kompleks dan berlubang yang sulit dicapai dengan metode tradisional.
• Efisiensi Material: Mengurangi limbah material karena hanya serbuk yang diperlukan untuk setiap pencetakan.
• Produksi On-demand: Kemampuan untuk mencetak komponen tunggal atau batch kecil tanpa perlu biaya alat tambahan.

Tantangan Metal Binder Jetting

Meskipun memiliki banyak keuntungan, Metal Binder Jetting juga menghadapi tantangan seperti:

• Biaya Awal dan Pemeliharaan: Biaya mesin dan perangkat lunak awal yang tinggi dapat menjadi hambatan untuk penerapan skala kecil.
• Kualitas dan Toleransi Dimensi: Memerlukan kontrol yang ketat terhadap parameter pencetakan untuk memastikan kualitas dan kekuatan mekanis yang konsisten.
• Sintering yang Diperlukan: Proses sintering tambahan diperlukan setelah pencetakan untuk menghasilkan struktur logam yang padat.