SlideShare a Scribd company logo
1 of 30
MAKALAH MICROCONTROLLER
TENTANG “3D-PRINTING”
DISUSUN OLEH :
KELOMPOK 1 :
1. YUSTIN RURU 219213002
2. AYUB SEMI PALA’LANGAN 219213170
3. ARIANTO 219213210
4. JUSRIAL LOLANG 219213169
5. ANDARIAS HARPIN 219213309
KELAS D
DOSEN : FANRIYANTO SAMPE,ST,MT
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS KRISTEN INDONESIA TORAJA
2021
i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-
Nya sehingga kami dapat menyelesaikan jurnal yang berjudul, “3D-PRINTING” dengan baik.
Kami berharap jurnal ini dapat menambah wawasan akan pengetahuan dan pengalaman bagi
pembaca. Dan kami bersyukur atas Kesehatan yang Tuhan karuniakan kepada kami sehingga
jurnal ini dapat kami susun melalui beberapa sumber yakni melalui kajian pustaka maupun
melalui media internet.
Pada kesempatan ini, kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
memberikan kami motivasi dalam pembuatan tugas jurnal ini, terutama Kepada Bapak Fanriyanto
Sampe, ST, MT selaku Dosen Pengampuh Mata Kuliah Microcontroller dan juga kepada teman-
teman seperjuangan yang membantu kami dalam berbagai hal.
Kami menyadari, bahwa jurnal yang kami buat ini masih jauh dari kata sempurna baik
dari segi penyusunan, bahasa, maupun penulisannya. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan
kritik dan saran yang membangun dari semua pembaca guna menjadi acuan agar penulis bisa
menjadi lebih baik lagi di masa mendatang.
Semoga jurnal ini bisa menambah wawasan para pembaca dan bisa bermanfaat untuk
perkembangan dan peningkatan ilmu pengetahuan.
Rantepao,8 November 2021
Kelompok 1
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR........................................................................................................................i
DAFTAR ISI .....................................................................................................................................ii
BAB 1............................................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN ............................................................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang........................................................................................................................ 1
1.2 Rumusan Masalah................................................................................................................... 4
1.3 Tujuan Penelitian.................................................................................................................... 4
1.4 Manfaat Penelitian.................................................................................................................. 4
BAB II .............................................................................................................................................. 5
PEMBAHASAN............................................................................................................................... 5
2.1 Pengertian 3D-Printing ........................................................................................................... 5
2.2 Manfaat 3d Printing di Bidang Konstruksi............................................................................. 7
2.3 Jenis-Jenis Teknologi 3D-Printing ......................................................................................... 9
2.4 Cara Kerja 3D-Printing Dalam Pekerjaan Konstruksi Bangunan......................................... 10
2.5 Cara Kerja Mesin Printer 3D ................................................................................................ 16
2.6 Kelebihan dan Kekurangan 3D-Printing dalam konstruksi bangunan ................................. 21
BAB III........................................................................................................................................... 22
PERBANDINGAN TEKNOLOGI YANG SERUPA.................................................................... 22
3.1 Perbandingan Antara Mix Design Mortar Untuk Bangunan Dengan Metode 3D Print
Construction Dengan Desain dan Analisa Kinematika Paralel Robot 4-CRU Sebagai
Mekanisme Alat 3D-Printing Bangunan .................................................................................... 22
3.2 Perbandingan Antara Rancangan Bangunan Kostruksi Rangka Mesin 3D Printer Tipe
Cartesian Berbasis Fused Deposition Modeling (FDM) Dengan Beton Hasil Teknologi Cetak
3D Bisa Ciptakan Desain Bangunan Yang Menarik .................................................................. 23
BAB IV.......................................................................................................................................... 25
iii
PENUTUP ...................................................................................................................................... 25
4.1 Kesimpulan........................................................................................................................... 25
4.2 Saran ..................................................................................................................................... 25
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................................... 26
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring perkembangan zaman hingga saat ini kemajuan teknologi berkembang sangat
pesat, dengan berjalannya waktu dan berkembangnya pola fikir manusia. salah satu teknologi
yang sedang berkembang yaitu teknologi 3D printer dengan mesin untuk pembuatan produk bisa
dilakukan dengan mudah, cepat dan mendetail. 3D printer ini bisa mencetak, modelling,
purwarupa / pemodelan, alat-alat peraga untuk pendidikan, model perhiasan, alat-alat penunjang
kesehatan, desain produk, mainan anak-anak dan berbagai kebutuhan untuk mencetak bentuk
dalam 3 dimensi sehingga teknologi ini menjadi salah satu trend teknologi informasi dan
komunikasi masa kini. Hal ini dapat dilihat dari kebutuhan manusia yang semakin lama semakin
mutakhir.
Gaya hidup modern mengakibatkan permintaan pasar terhadap produk fashion dan
lifestyle terus meningkat, Maka dari itu pentingnya desain produk menjadi salah satu prioritas
untuk selalu merancang dan mengaplikasikan produk fashion dan lifestyle yang sesuai selera,
kebutuhan dan keinginan pasar. Produk gaya hidup itu seperti perhiasan dan alas kaki. Trend
fashion Indonesia yang berputar cepat dengan 2 musim per tahun mendorong adanya kebutuhan
teknologi produksi desain pengembangan produk yang cepat pula. 3D-Printing menjadi peluang
solusi untuk memecahkan permasalahan lead time design process dalam produk gaya hidup.
Proses kreatif yang panjang mulai dari penentuan konsep desain, pembuatan sketsa alternative
design, digital modeling, CAD-CAM, hingga pembuatan purwarupa produk akan sangat terbantu
dengan adanya 3D-Printing.
3D-Printing adalah printer yang memiliki kemampuan khusus. Jika printer pada
umumnya hanya digunakan untuk mencetak dokumen, baik itu berwarna maupun tidak. Namun
3D-Printing berada ditingkatan yang berbeda. Alat ini memiliki kemampuan mencetak sebuah
benda dengan dengan tingkat kemiripan hampir 100%. Keunikan dari 3D-Printing ini adalah hasil
objek yang dicetak tersebut tidak akan diletakkan atau ditampilkan di atas kertas. Dengan adanya
3D-Printing, maka manusia akan terbangun dan semakin terbangun imajinasinya untuk membuat
sebuah duplikat atau tampilan dari suatu benda menjadi lebih nyata alias persis dengan objek
aslinya. Inilah yang kemudian memberikan banyak manfaat kepada masyarakat di mana mereka
sudah tidak perlu lagi harus bersusah payah mencetak dan mengatur ulang agar hasil cetakan
2
tersebut memiliki tingkat kemiripan yang tinggi. Dengan 3D-Printing, maka semua impian
tersebut bisa langsung terwujud tanpa menunggu waktu yang lama.
Hambatan terbesar dalam pengembangan beton yang menggunakan teknologi 3D-Printing
adalah beton itu sendiri. Beton konvensional saat ini tidak cocok untuk teknologi pencetakan 3D-
Printing, sehingga alternatif baru dan inovatif perlu dikembangkan.
Peneliti mengeksplorasi berbagai jenis beton. Beton untuk pencetakan 3D-Printing tidak
boleh diatur saat berada di dalam mesin pencetak, tetapi perlu diatur dan diperkuat segera setelah
dikeluarkan dari mesin. Beton jenis ini bisa “diatur sesuai permintaan”.
Pencetakan beton 3D-Printing sedang dieksplorasi untuk digunakan dalam pembangunan
rumah, jembatan, bangunan dan bahkan menara turbin angin. Pencetakan beton 3D-Printing
memiliki keunggulan dibandingkan metode konstruksi konvensional. Keunggulan itu terlihat
ketika membuat bentuk desain yang tidak lurus, seperti bentuk lengkung dengan detail yang
rumit.
Ketika benar-benar mencetak beton, mesin pencetak khusus diperlukan. Biasanya, ukuran
printer harus lebih besar dari komponen yang sedang dicetak. Namun, para peneliti
mengeksplorasi bentuk mesin pencetak atau robot yang dapat “naik” pada bagian-bagian beton
yang sudah diatur untuk mencetak bagian lain.
Pengembangan sebuah produk oleh perusahaan manufaktur adalah sebuah keharusan guna
memenuhi kebutuhan para konsumen. Beberapa perusahaan manufaktur banyak yang melakukan
pengembangan produk, yaitu proses penerjemahan konsep suatu produk dari gambar teknik
menjadi produk fisik. Proses pembuatan produk fisik model pertama atau purwarupa disebut
prototyping. Prototyping ini sangat diperlukan karena merupakan bagian terakhir dalam verifikasi
bentuk, kesesuaian, dan fungsi suatu produk. Rapid Prototyping atau Layered Manufacturing
merupakan proses fabrikasi suatu produk dengan cara layer by layer, atau penambahan bahan
mentah berturut-turut pada layer sehingga membentu produk yang sesuai dengan model yang
telah dibuat. Sebuah produk yang akan diproduksi dalam jumlah besar memerlukan sebuah
purwarupa awal sehingga dapat dinilai apakah produk yang telah dibuat desainnya telah sesuai
kriteria yang diinginkan dan siap untuk diproduksi. Prototyping sangat membantu dalam
menentukan proses produksi berikutnya dan estimasi biaya produksi yang harus dikeluarkan.
Dalam pembuatan prototyping awal, salah satu alternative yang bisa digunakan adalah printer
3D. Salah satu keuntungan jika penggunaan printer 3D untuk membuat prototyping adalah proses
3
pembuatan prototype dalam waktu singkat dan biaya yang cenderung lebih murah dibandingkan
dengan proses pembuatan prototype secara konvensional. Mesin rapid prototyping adalah alat
yang sangat vital dalam dunia industri. Namun di Indonesia belum banyak industri yang
menggunakan mesin tersebut karena harganya relatif mahal untuk industri-industri berkembang.
Untuk itu perlu suatu inovasi perancangan mesin printer 3D yang harganya relatif lebih murah.
Dari latar belakang tersebut, dengan maksud tujuan merancang bangun mesin printer 3D yang
berbiaya murah dengan kontroller arduino mega 2560 r3 menggunakan metode printing fused
filament fabrication dan dengan dukungan Bluetooth yang bisa mengirim file yang akan
dieksekusi sehingga dalam proses pencetakan tidak harus terhubung dengan PC. Saat ini printer
3D ini masih belum terjangkau untuk semua kalangan masyarkat dikarenakan harga 3D printer ini
masih terlalu mahal.
Berikut ini referensi-referensi jurnal yang kami pakai dalam penyusunan tugas
microcontroller yaitu:
1. Rancang Bangun Printer 3D Berbasis Mikrokontroller Dan Bluetooth
2. Perkembangan 3D-Printing Untuk Pembangunan Properti
3. Manfaat Printer 3D Bagi Industri Arsitektur
4. Trend Konstruksi dengan 3D-Printing, Industri Konstruksi Masa Depan.
5. Manfaat 3D-Printing Dalam Konstruksi Bangunan
6. Beton Hasil Teknologi Cetak 3D Bisa Ciptakan Desain Bangunan Yang Menarik
7. Mix Design Mortar Untuk Bangunan Dengan Metode 3D Print Construction
8. Desain dan Analisa Kinematika Paralel Robot 4-CRU Sebagai Mekanisme Alat 3D-Printing
Bangunan.
9. Rancangan Bangunan Kostruksi Rangka Mesin 3D Printer Tipe Cartesian Berbasis Fused
Deposition Modeling (FDM).
10. Menciptakan Rumah Idaman Dari 3D-Printing.
4
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah yang dijelaskan diatas, maka perumusan masalah
yang dapat diambil yaitu
1. Apa manfaat dari 3D-Printing dalam konstruksi bangunan.
2. Bagaimana cara kerja 3D-Printing dalam pekerjaan konstruksi bangunan.
1.3 Tujuan Penelitian
Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah dapat diambil suatu tujuan yaitu
1. Mengetahui manfaat 3D-Printing dalam konstruksi bangunan.
2. Mengetahui cara kerja 3D-Printing dalam pekerjaan konstruksi bangunan.
3. Mengetahui kelebihan dan kekurangan 3D-Printing dalam konstruksi bangunan.
4. Mengetahui perbandingan antar teknologi yang serupa.
1.4 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dan kegunaan dari tugas ini adalah
1. Manfaat bagi mahasiswa sebagai salah satu upaya memberikan pengetahuan dan menambah
ilmu dalam pembuatan printer 3D.
2. Manfaat bagi fakultas dan universitas tugas ini diharapkan dapat bermanfaat untuk ilmu
pengetahuan dan teknologi sehingga dapat menambah ilmu kepustakaan yang telah ada.
5
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian 3D-Printing
Teknologi 3D-printing merupakan proses pembuatan suatu objek dengan cara
mendepositkan material secara berlapis sesuai dengan digital model yang dibentuk. Teknologi
3D-Printing pertama kali dikembangkan di Jepang pada tahun 1984 dan menjadi titik awal dari
proses additive manufacturing. Teknologi 3D-Printing bangunan banyak memberikan manfaat
dan kelebihan dibandingkan proses pembangunan konvensional, diantaranya adalah dapat
menghemat waktu pembangunan, mengurangi limbah pembangunan, efisiensi bahan baku
pembangunan, dapat membentuk geometri yang rumit dan dapat menghemat biaya proses
pembangunan.
3D-Printing adalah printer yang memiliki kemampuan khusus. Jika printer pada
umumnya hanya digunakan untuk mencetak dokumen, baik itu warna maupun tidak. Namun 3D-
Printing berada ditingkatan yang berbeda. Alat ini memiliki kemampuan mencetak sebuah benda
dengan tingkat kemiringan hampir 100%. Keunikan dari 3D-Printing ini adalah hasil objek yang
dicetak tersebut tidak akan diletakkan atau ditampilkan di atas kertas. Dengan adanya 3D-
Printing, maka manusia akan terbangun dan semakin terbangun imajinasinya untuk membuat
sebuah duplikat atau tampilan dari suatu benda menjadi lebih nyata alias persis dengan objek
aslinya. Inilah yang kemudian memberikan banyak manfaat kepada masyarakat di mana mereka
sudah tidak perlu lagi harus bersusah payah mencetak dan mengatur ulang agar supaya hasil
cetakannya tersebut memiliki tingkat kemiripan yang tinggi. Dengan 3D-Printing, maka semua
impian tersebut bisa langsung terwujud tanpa menunggu waktu yang lama.
Teknologi cetak 3 dimensi juga menjanjikan berbagai keuntungan lain yakni:
a) Pembangunan global. Dengan otomatisasi dan mekanisasi yang semakin canggih,
bisa menurunkan harga. Teknologi cetak 3 dimensi adalah cara yang terjangkau
untuk menciptakan perumahan bagi kaum miskin yang memerlukan tempat tinggal
memadai.
b) Perencanaan proyek yang lebih baik. Bagian yang penting dalam setiap proyek
adalah desain. Dengan cetak 3 dimensi, perusahaan dapat dengan cepat dan murah
6
untuk membuat model visual proyek serta menghindari masalah dalam proses
pembangunan.
c) Lebih efisien dalam pemenuhan ekspektasi klien. Dengan pencetakan 3 dimensi,
para pekerja profesional konstruksi dapat berkomunikasi lebih efisien dengan para
klien. Ide pembangunan dapat tergambar jelas sehingga para klien yang bahkan
tidak paham arsitektur juga bisa mengerti. Teknologi ini dapat menyingkirkan
presentasi desain dengan pensil dan kertas yang sudah ketinggalan zaman.
Pembangunan properti dengan menggunakan mesin cetak 3 dimensi sudah dilakukan sejak
beberapa tahun yang lalu. Pada Mei 2014, sebuah proyek di Belanda menyelesaikan sebuah
rumah yang dibuat dengan teknologi 3D-Printing secara penuh. Pada bulan selanjutnya,
perusahaan asal Cina, Qingdao Unique Products Develop Co meluncurkan printer 3D terbesar di
dunia pada Konferensi dan Pameran Industri Teknologi Pencetakan 3D-Printing Dunia di
Qingdao. Proyek pertama yang mereka buat adalah sebuah kuil setinggi 7 meter. Di Spanyol,
jembatan penyeberangan pertama yang dibuat dengan teknologi 3D-Printing diresmikan pada 14
Desember 2016. Jembatan ini dikembangkan oleh ACCIONA yang bertanggung jawab atas desain
struktural, pengembangan mencetak sebuah jembatan yang diproduksi oleh D-Shape. Jembatan
ini berhasil mencerminkan kompleksitas yang mampu mengoptimalkan distribusi bahan serta
memaksimalkan kinerja bahan hingga pembuatan elemen cetakan 3D-Printing. Jembatan ini
memiliki total panjang 12 meter dengan lebar 1,75 meter dan dicetak dengan beton bertulang
mikro.
Printer 3D juga digunakan untuk struktural. Ini menjadi langkah penting untuk
menghemat material. Jembatan Alcobendas yang dibangun dengan cetak 3 dimensi juga menjadi
tonggak sejarah dalam sektor konstruksi dunia. Proyek ini menjadi teknologi cetak 3 dimensi
terbesar pertama yang dilakukan di bidang teknik sipil dalam pembangunan ruang publik.
Di antara sekian banyak potensinya, perkembangan 3D-Printing mungkin tidak akan mengatasi
kekurangan tenaga kerja terampil dalam industri konstruksi atau menghilangkan human
error dalam pembangunan. Tapi bisa dipastikan bahwa teknologi ini menghadirkan peluang yang
menjanjikan bagi para pekerja industri konstruksi. Selain lebih ramah lingkungan dan lebih hemat
biaya, cetak 3 dimensi juga menjanjikan margin yang cukup besar. Hingga saat ini, penelitian dan
perkembangan 3D-Printing terus berkembang. Ada banyak hal yang perlu dinantikan untuk
7
melihat bagaimana aplikasi teknologi ini akan memengaruhi industri pembangunan properti
secara keseluruhan.
2.2 Manfaat 3D-Printing di Bidang Konstruksi
Setiap tahunnya pengguna teknologi 3D-Printing terus berkembang. Selain banyaknya
sosialisasi mengenai 3D-Printing, hal ini juga dikarenakan mulai banyak orang yang merasakan
manfaat dari teknologi ini dan memiliki rencana untuk menggantikan manufaktur tradisional yang
subtraktif dengan teknologi 3D-Printing. Dengan menggunakan teknologi 3D-Printing, dapat
memberikan banyak manfaat baik untuk kebutuhan individu maupun bisnis.
Printer 3D juga memiliki aplikasi di bidang model dan desain. Produk seperti pakaian,
sepatu, aksesoris dan bahan bangunan dapat dicetak untuk pembuatan prototype atau produksi
massal. Dan di bidang industri otomotif, produsen telah berhasil menggunakan printer 3D untuk
menyusun seluruh bagian mobil dan pesawat terbang.
Namun, yang menjadi perhatian yaitu manfaat teknologi printer 3D ini di bidang
konstruksi dan desain arsitektur seperti berikut
1. Arsitek dapat membuat model miniatur bangunan (maket) berkualitas tinggi, jauh lebih cepat
dan dengan lebih sedikit usaha. Mereka dapat secara fleksibel mempresentasikan desain dan ide
mereka menggunakan berbagai bahan. Dibandingkan maket manual, maket hasil cetakan mesin
memiliki kualitas yang lebih baik dan proses pengerjaannya tidak memakan banyak waktu.
Dengan begitu, arsitek semakin leluasa dalam mempresentasikan ide mereka karena tersedia
banyak filamen yang bisa dipakai.
2. Beberapa bagian bangunan dapat juga dicetak 3D-Printing dan digunakan dalam konstruksi.
3.Perusahaan dan desainer di negara maju telah membangun paviliun dan struktur kecil
menggunakan teknologi 3D-Printing.
4. Beberapa perusahaan bahkan telah mencoba untuk mencetak seluruh bangunan dengan printer
3D. Perusahaan rekayasa Tiongkok, WinSun adalah salah satu yang berani sepenuhnya mencetak
lebih dari satu bangunan. Bangunan-bangunan itu belum dihuni, jadi kita tidak bisa mengatakan
dengan cepat jika printer sepenuhnya menggantikan proses konstruksi. Namun, para ahli
mengklaim bangunan itu aman dan dapat diandalkan.
5. Mebel cetak 3D-Printing juga merupakan “benda”, dan bahkan terbukti lebih banyak
diimplementasikan dibanding konstruksi 3D-Printing. Desainer terkenal telah bereksperimen
dengan teknologi untuk membuat kursi, meja, dan bangku khusus. Produk-produk kombinasi
8
antara pencetakan 3D-Printing dan desain parametrik (konvensional) ternyata cukup
mengesankan dan unik.
6. Produksi Lebih Cepat
Sama halnya ketika kita membandingkan kecepatan mobil dengan grobak yang
menggunakan tenaga manusia. Keduanya memang akan sampai pada tujuan yang sama, namun
tentunya menggunakan mobil akan jauh lebih cepat ketimbang grobak. Begitu pula dengan 3D-
Printing, dari prototype ke produk akhir, 3D-Printing dapat membuat proses menguji ide dan
desain menjadi lebih cepat. Dari yang berhari-hari menjadi beberapa jam saja, sudah dapat
menghasilkan prototype produk yang sesuai dengan permintaan pasar.
7. Mudah Diakses
Ramainya pasar yang mulai membutuhkan teknologi 3D-Printing, semakin banyak pula
yang ingin mempelajari cara penggunaan teknologi ini. Hal ini menyebabkan semakin banyak
yang mulai berinisiatif untuk memberikan training atau membuat video tutorial sosialisasi
mengenai 3D-Printing.
8. Efektivitas Biaya
Umumnya sebelum meluncurkan suatu produk ke pasar, produk tersebut akan dibuat
prototype dan diuji apakah produk tersebut layak atau tidak sebelum masuk proses produksi.
Biaya tenaga kerja memainkan peran besar dalam menentukan jumlah uang yang akan dihabiskan
dalam mengembangkan prototype suatu produk. Dengan cara yang tradisional dibutuhkan
operator dan teknisi alat berat yang berpengalaman untuk menangani produksi. Namun, dengan
3D-Printing, biaya untuk proses pengujian produk dapat diminimalisir, karena tidak dibutuhkan
banyak tenaga kerja untuk mengoperasikan 3D printer.
9. Desain Lebih Kreatif dan Dapat Customize Bentuk
Bosan dengan bentuk produk yang itu-itu saja? Dengan 3D-Printing memungkinkan untuk
customize bentuk produk tanpa batas, hal tersebut juga bisa menjadi keunggulan untuk membuat
produk dengan sentuhan pribadi sesuai permintaan dari pelanggan. Teknologi 3D-Printing
memberikan kebebasan untuk terus berimajinasi dan berinovasi.
10. Mengurangi Produksi Limbah
3D-Printing hanya menggunakan bahan yang diperlukan untuk membuat produk yang
dicetak, tidak lebih, tidak kurang. Selain itu, bahan hasil dari 3D-Printing yang sudah tidak
9
digunakan lagi dapat di recycle. Dengan begitu, 3D-Printing menghasilkan limbah yang sangat
sedikit, dan menghemat banyak biaya baik secara individu maupun untuk perusahaan tertentu.
Dengan 3D-Printing memungkinkan untuk mengubah konsep menjadi kenyataan lebih
cepat dari yang diperkirakan. Produk dapat dibuat dengan cepat dan murah. Teknologi ini dapat
mengubah dan mempengaruhi setiap industri, selain itu dapat mengubah cara bekerja dan
kehidupan di masa depan.
2.3 Jenis-Jenis Teknologi 3D-Printing
Seperti namanya 3D-Printing merupakan sebuah teknik mencetak untuk menghasilkan
sesuatu yang telah di design dalam bentuk tiga dimensi. Biasanya mesin printing yang digunakan
adalah mesin printing khusus. Ada beberapa jenis-jenis 3D-Printing yang berkembang dan
digunakan secara luas, baik dalam dunia industri, otomotif, arsitektur, ataupun medis. Jenis-jenis
3D-Printing tersebut diantaranya:
1. Stereolithography (SLA)
Stereolithography merupakan 3D-Printing yang diperkenalkan pada tahun 1986. Cara
kerja 3D-Printing jenis ini adalah dengan cara mencetak layer by layer dan ditambahkan secara
terus menerus hingga bentuk yang diinginkan tercipta. Adapun material yang digunakan adalah
sejenis cairan yang akan mengeras ketika terkena sinar ultraviolet.
Adapun program yang digunakan untuk mendesain bentuk yang akan dicetak pada mesin
printing adalah program CAD. Kemudian file program CAD tersebut akan diubah formatnya
menjadi format Standart Tessellation (STL) agar bisa dipahami oleh mesin printing. Waktu yang
digunakan untuk mencetak berbagai bentuk pun bermacam-macam tergantung ukurannya.
2. Selective Laser Sintering (SLS)
Selective Laser Sintering merupakan 3D-Printing yang memiliki kemiripan dengan jenis
3D-Printing Stereolithography (SLA). Hal yang membedakan kedua jenis teknik 3D-Printing ini
adalah jenis bahan yang digunakan. Selective Laser Sintering (SLS) menggunakan bahan
berbentuk bubuk, lain halnya dengan Stereolithography (SLA) yang menggunakan bahan cair.
Ada banyak sekali bahan yang bisa digunakan dalam jenis 3D-Printing ini, diantaranya adalah
keramik, kaca, ataupun nilon. Sehingga teknik ini sangat populer dalam hal mencetak berbagai
jenis-jenis produk yang memiliki variasi bahan yang banyak dan berbeda-beda.
10
3. Selective Laser Melting (SLM)
Selective Laser Melting merupakan 3D-Printing yang biasanya digunakan untuk mencetak
sesuatu yang memiliki bahan dasar logam. Adapun jenis logam yang biasanya digunakan adalah
stailess steel, aluminium, krom kobalt, ataupun titanium.
Seperti biasa, desain benda adalah sebuah file yang berbentuk CAD 3D yang kemudian
dirubah formatnya agar bisa di cetak oleh mesin printing SLM. Mesin printing pun akan
melelehkan bahan logam menjadi bagian-bagian desain yang solid.
4. Digital Light Processing (DLP)
Digital Light Processing juga memiliki kemiripan dengan 3D-Printing jenis
Stereolithography (SLA). 3D-Printing jenis ini juga menggunakan bahan dasar resin plastik cair
sebagai bahan untuk percetakannya. Resin plastik cair ini nantinya akan mengeras ketika terkena
cahaya dengan intensitas yang sangat besar.
Jenis printing Digital Light Processing (DLP) ini terkenal dengan hasil cetakan yang
memiliki resolusi yang sangat baik. Selain itu, jenis 3D-Printing ini terkenal dengan biayanya
yang murah karena sedikitnya jenis bahan yang digunakan.
5. Fused Deposition Modelling (FDM)
3D-Printing jenis ini banyak digunakan oleh pabrik-pabrik industri terkenal seperti
Hyundai, Nestle, dan Dial. 3D-Printing ini biasanya digunakan dalam pengembangan prototype
ataupun model produk. Fused Deposition Modelling dikenal mudah digunakan dan juga ramah
lingkungan diantara jenis-jenis 3D-Printing lainnya.
2.4 Cara Kerja 3D-Printing Dalam Pekerjaan Konstruksi Bangunan
Cara kerja printer 3D dimulai dengan membuat desain virtual dari objek yang ingin
dibuat. Desain virtual ini misalnya sebuah file CAD (Computer Aided Design). File CAD ini
dibuat menggunakan aplikasi 3D modeling atau dengan scanner 3D (untuk men-scan objek yang
ada). Sebuah scanner 3D dapat membuat file digital 3D dari suatu objek.
11
Berikut ini beberapa cara kerja 3D-Printing yaitu
1. Menggunakan Teknik Stereolithography
Gambar 2.1 Teknik Stereolithography
Sebuah teknik stereolithography atau sering disebut dengan teknik SLA adalah sebuah
teknik pertama yang digunakan untuk printer 3 dimensi yaitu dengan cara menambahkan
sebuah layer secara terus menerus pada bahan photopolymer untuk menuju keatas. Dengan
menggunakan teknik ini maka material yang digunakan pertama kali adalah liquid atau
sebuah cairan yang akan mengeras ketika material tersebut terkena sinar atau cahaya
ultraviolet.
2. Menggunakan Teknik Digital Light Processing
Gambar 2.2 Teknik Digital Light Processing
12
Digital light processing atau yang sering disebut dengan DLP ini hampir sama cara
kerjanya dengan teknik SLA yang dimana bahan atau material yang digunakan dari bahan
liquid yang akan mengeras ketika terkena sinar atau cahaya ultraviolet. Namun meskipun
hampir sama, teknik yang digunakan DLP ini sedikit berbeda dengan SLA yaitu pada
proses penyinaran digital. Pada proses digital ini material atau bahan yang berasal dari
liquid tersebut akan berbentuk sebuah objek liquid yang penuh. Lalu kemudian sebagian
dari liquid tersebut akan disinari. Dan hal ini tentu akan membuat liquid menjadi mengeras.
Dan pada akhirnya objek yang sudah mengeras akan tenggelam kebawah dan kemudian
akan menaikkan liquid lainnya. Teknik ini terus menerus dilakukan sampai objek 3D-
Printing berhasil dibuat atau dirancang.
3. Teknik Selective Laser Sintering
Gambar 2.3 Teknik Selective Laser Sintering
Teknik selective laser sintering ada sebuah teknik yang harus menggunakan tenaga yang
sangat besar untuk bisa menggabungkan berbagai macam material yang ada seperti
misalnya adalah plastik, gelas, keramik dan juga sebuah metal agar menjadi output 3D-
Printing. Cara ini harus bisa dilakukan dengan benar, karena dalam proses ini butuh tenaga
13
atau kekuatan yang sangat besar sehingga jika tidak dilakukan dengan baik dan penuh
kehati-hatian maka objek 3D-Printing tidak akan berhasil dibuat. Oleh karena ini
perhatikan material yang digunakan lalu buat objek dengan menggunakan bahan atau
material yang sudah disiapkan lalu cetak dengan menggunakan teknik tersebut. Bahan
yang akan dicetak mungkin terbuat dari nilon, keramik, dan kaca untuk beberapa logam
seperti aluminium, baja atau perak. Karena berbagai bahan yang dapat digunakan dengan
jenis printer 3D ini, teknologi SLS sangat populer untuk produk-produk 3D-Printing yang
disesuaikan.
4. Teknik Elektron Beam Melting
Gambar 2. 4 Teknik Elektron Beam Melting
Teknik elektron beam melting adalah sebuah teknik yang proses dari 3D-Printing
menggunakan dari bahan metal. Untuk melakukan proses dengan menggunakan teknik ini
maka harus menggunakan sebuah vakum kemudian untuk memulai prosesnya dengan
menyebarkan sebuah layer pada metal powder. Biasanya pada proses ini sering
14
menggunakan bahan titanium. Lalu kemudian elektron beam akan mencairkan powder
tersebut menjadi sebuah layer yang keras. Oleh karena itu objek yang dibuat dengan
menggunakan teknik ini akan sangat kuat. Karena melihat bahan yang digunakan sangat
kuat juga.
5. Teknik Multi Jet Modelling
Gambar 2.5 Teknik Multi Jet Modelling
Teknik multi jet modelling adalah sebuah teknik yang mempunyai cara kerja yang hampir
sama dengan injek printer. Cara kerja dari teknik ini adalah dengan menyebarkan sebuah
layer dari resin powder kemudian menyemprotkan pada lem yang mempunyai berbagai
warna dan kemudian akan mengeras pada satu layer. Multi jet ini sangat bermanfaat sekali
sebab prosesnya cepat dan menyediakan berbagai warna.
15
6. Fused Deposition Modelling (FDM)
Gambar 2.6 Fused Deposition Modelling (FDM)
Teknik ini merupakan sebuah teknik yang menggunakan bahan dari nozzle yang
dipanaskan atau dilelehkan yaitu dengan bahan seperti plastik pada proses outputnya.
Bahan nozzle tersebut nantinya akan berpindah secara horizontal dan vertical yang diatur
oleh komputer. Ketika nanti material keluar dari nozzle tersebut maka material tersebut
akan mengeras.
7. Selective Laser Melting (SLM)
Gambar 2.7 Selective Laser Melting (SLM)
16
Selective Laser Melting (SLM) adalah teknik yang juga menggunakan data CAD 3D
sebagai sumber dan membentuk objek 3D-Printing dengan menggunakan sinar laser daya
tinggi yang melebur. SLM dianggap sub kategori Selective Laser Sintering (SLS), tapi ini
tidak begitu benar karena proses SLM sepenuhnya melelehkan bahan logam menjadi bagian
3D-Printing yang solid, tidak seperti Selective Laser Sintering (SLS). Logam yang dapat
digunakan untuk SLM termasuk stainless steel, titanium, krom kobalt dan aluminium.
Metode pengukuran ini secara luas diterapkan pada bagian-bagian geometri dan struktur
kompleks dengan permukaan dan saluran.
2.5 Cara Kerja Mesin 3D-Printing
Cara kerja mesin 3D-Printing secara umum terbagi pada 3 tahapan proses yaitu
2.5.1 Model Objek 3D-Printing
Model objek 3D-Printing dapat dibuat dengan menggunakan software khusus untuk
model desain 3D-Printing mendukung contohnya seperti solid word, catia, delcam dll.
Gambar 2.8 Cara Kerja Mesin Pinter 3D
1. Proses Printing
Apabila desainnya sudah dibuat bisa langsung print di printer 3D. Kemudian proses
pencetakan pun dimulai, lamanya proses pencetakkan ini tergantung dari besar dan ukuran
model. Proses printing menggunakan prinsip dasar Additive Layer dengan rangkaian
proses mesin membaca rancangan 3D-Printing dan mulai menyusun lapisan secara
berturut-turut untuk membangun model virtual digabungkan secara otomatis untuk
membentuk susunan lengkap yang utuh.
2. Finishing
17
Pada tahap ini kita dapat menyempurnakan bagian-bagian kompleks yang bisa disebabkan
oleh over sized atau ukuran yang berbeda dari yang diinginkan. Teknik tambahan untuk
menyempurnakan proses ini dapat pula menggunakan teknik multiple material atau
material berbeda, multi color atau kombinasi warna. Teknologi pencetakan yang
digunakan printer 3D ada tujuh kategori berbeda dari proses 3D-Printing yang telah
diakui oleh standar ISO/ASTM 52900. Standar yang dikembangkan pada tahun 2015
menetapkan terminologi dan standardisasi klasifikasi printer. Ketujuh proses 3D-Printing
ini telah mengembangkan sebelas jenis teknologi 3D-Printing yang saat ini digunakan. Ini
adalah Binder Jetting, DLP, DMLS, DOD, EBM, FDM, Material Jetting, MSLA, SLA,
SLM, dan SLS. Semua teknologi yang berbeda memiliki aturan desainnya sendiri dan
bahan 3D-Printing terbaik yang kondusif bagi mereka. Teknologi paling aktif yang
digunakan saat ini adalah Fused Filament Fabrication (FFF) atau Fused Deposition
Modeling (FDM), dan Stereolithography (SLA).
2.5.2 Cara Kerja Printer FDM Generik
Semua printer FDM melakukan fungsi yang sama menggunakan filamen termoplastik
leleh untuk membuat lapisan plastik untuk membentuk suatu objek. Jika semuanya berjalan
lancar, printer akan meletakkan filamen cair dalam garis yang bersih di alas cetak. Lapisan
pertama ini melekat pada permukaan alas cetak saat mendingin untuk menjaga objek tetap
terpasang dengan kuat saat objek dicetak. Saat printer meletakkan filamen cair di atas lapisan
sebelumnya, kedua lapisan melebur bersama untuk membuat bagian yang relatif padat. Rangka
dan alas printer memberikan dukungan struktural dan stabilitas. Basis yang berat dan rangka yang
kokoh, idealnya terbuat dari logam, menjaga bagian yang bergerak tetap sejajar dan meredam
getaran dari bagian yang bergerak. Tempat spool berada di dekat bagian atas bingkai dan
memungkinkan spool berputar bebas saat eXtruder printer menarik filamen. Extruder terdiri dari
dua elemen, ujung dingin mekanis yang menarik filamen dari spool dan ujung panas elektro-
termal yang melembutkan filamen menjadi aliran kental yang mengalir melalui noozel yang
dipanaskan ke alas cetak. Tempat tidur cetak ini adalah pelat dari kaca, aluminium, atau bahan
lain yang memberikan platform yang stabil untuk objek anda saat dicetak. Terlampir pada bingkai
kita akan menemukan sistem batang, rel, ikat pinggang, dan motor menggerakkan tempat tidur
cetak dan kepala cetak. Elektronik di pangkalan menafsirkan perintah dalam file cetak untuk
mengontrol semua bagian mekanis dan termal. File cetak itu mungkin ada pada kunci USB atau
18
kartu memori yang dimasukkan ke dalam printer, atau printer dapat terhubung ke komputer
melalui USB, Ethernet, atau WiFi.
2.5.3 Variasi Printer FDM
Meskipun printer 3D berbagi fitur umum yang sama, produsen printer telah menghasilkan
banyak desain berbeda untuk produk mereka. Ini hanyalah beberapa fitur yang akan anda temukan
saat membandingkan printer 3D.
2.5.4 Desain Kartesius versus Delta
Produsen printer mengambil pendekatan berbeda untuk memindahkan kepala cetak ke
atas alas cetak. Pencetak Cartesian menggunakan batang, rel, dan sabuk untuk membuat sumbu
gerak x-y-z. Desain tradisional menggerakkan print head maju-mundur sepanjang lengan di
sepanjang sumbu x dan mengangkat seluruh lengan untuk gerakan sumbu z. Menggeser alas cetak
ke belakang dan ke depan memberikan gerakan di sepanjang sumbu y.
Gambar 2.9 Desain Kartesius Dan Delta
Desain Kartesius lainnya menggerakkan lengan sumbu x maju-mundur sepanjang sumbu y
sambil menurunkan alas cetak untuk menghasilkan gerakan sepanjang sumbu z. Printer Cartesian
adalah desain yang paling umum sehingga anda akan menemukan lebih banyak sumber daya
untuk bantuan, perbaikan, dan modifikasi. Printer Cartesian juga cenderung memiliki permukaan
build yang lebih besar sehingga anda dapat mencetak bagian yang lebih lebar. Namun, printer
Cartesian akhirnya menjadi top-heavy, membatasi tinggi dan volume yang berguna untuk
meminimalkan guncangan dan getaran. Desain Delta menangguhkan print head pada tiga lengan
yang memberikan printer bentuk segitiga khas mereka. Sirkuit pengontrol menyesuaikan panjang
dan sudut lengan untuk menggerakkan print head dalam arah x, y, dan z di atas alas cetak
stasioner. Dengan desain yang tidak terlalu berat, printer Delta bisa jauh lebih tinggi yang
19
memungkinkan anda mencetak objek yang lebih tinggi. Printer ini juga menggerakkan print head
lebih cepat dengan lebih sedikit sentakan. Hasilnya, printer Delta menyelesaikan pekerjaan lebih
cepat daripada printer Cartesian. Di sisi lain, platform build lebih kecil yang membatasi
kemampuan printer Delta untuk mencetak banyak objek dalam sekali proses pencetakan.
2.5.5 Bowden Versus Direct Feed Extruder
Banyak printer 3D menggunakan desain Bowden yang memisahkan ujung dingin dan
ujung panas dari extruder. Ujung dingin berada di dekat dudukan spool, memasukkan filamen
melalui tabung Bowden plastik yang fleksibel ke ujung panas pada kepala cetak. Ini membuat
kepala cetak lebih ringan yang meningkatkan stabilitas dan memungkinkan kecepatan cetak lebih
cepat. Namun, gesekan di dalam tabung Bowden dapat menyebabkan filamen pecah atau macet.
Gambar 2.10 Bowden Dan Direct Feed Extruder
Tabung Bowden juga bisa bermasalah saat menggunakan filamen fleksibel. Printer 3D
lainnya menggunakan pendekatan umpan langsung yang menggabungkan ujung dingin dan ujung
panas di dalam kepala cetak. Pengekstrusi umpan langsung lebih responsif terhadap perubahan
dalam perintah ekstrusi dan pencabutan. Filamen fleksibel juga bekerja lebih baik dengan
extruder umpan langsung. Namun, kepala cetak akan jauh lebih berat yang membuat penyalaan,
penghentian, percepatan, dan perlambatan kepala cetak menjadi lebih keras dan menyebabkan
guncangan dan getaran.
Langkah-langkah yang terlibat dalam instalasi dan kerja printer 3D adalah:
a. Instal Rails untuk printer. Rel dirancang khusus untuk printer 3D.
b. Pasang printer di rel.
20
c. Pilar sudah diatur, dan ketiga sumbu dicentang.
d. Pada balok logam horizontal, tempatkan nozzle dan lengan robot.
e. Setelah instalasi selesai, campuran beton yang dirancang dibeli ke situs dan terhubung ke
nozzle printer.
f. Instalasi listrik dan penguatan dinding secara bersamaan dilaksanakan selama proses
pencetakan dengan cara yang terkoordinasi dengan baik.
g. Beton yang digunakan untuk mencetak harus memiliki flowabilitas yang cukup sehingga
nozzle beton tidak tersumbat.
h. Campuran harus sedemikian rupa sehingga mengeras dengan cepat tetapi harus secara
efisien mengikat dengan lapisan yang baru dicetak.
2.5.6 Fitur Pencetakan Beton 3D-Printing
Fitur penting dari Beton 3D-Printing pencetakan beton bangunan adalah:
a. Pencetakan rumah dengan mesin 3D-Printing beton dilakukan dengan teknologi ekstrusi.
b. Bahan beton didorong melalui nozzle printer 3D beton untuk membentuk lapisan yang
mencetak bangunan dalam 3D-Printing.
c. Pencetakan 3D-Printing beton dapat mencetak dinding dan bingkai unit bangunan,
jembatan, bangku, atau dekorasi luar ruangan.
d. Persyaratan lain seperti listrik, pipa ledeng, dan jendela dipasang secara terpisah.
e. Bangunan beton cetak 3D-Printing mudah dibuat.
f. Mesin ini juga dapat menangani geometri yang rumit.
g. Printer 3D yang digunakan untuk mencetak bersifat portabel sehingga dapat dipindahkan
ke banyak lokasi.
h. Ini adalah pilihan terbaik untuk rumah menengah dan menengah bawah.
i. Tidak optimal untuk membangun bangunan dan struktur mewah yang besar.
j. Penggunaan teknologi cetak 3D-Printing mengurangi pemborosan bahan secara
keseluruhan dibandingkan dengan metode konstruksi tradisional. Karenanya konstruksi
3D adalah teknik yang ramah lingkungan.
k. Dalam metode ini, desain dicetak di tempat sehingga menghemat waktu, uang, dan energi.
21
2.6 Kelebihan dan Kekurangan 3D-Printing dalam konstruksi bangunan
Kelebihan dari 3D-Printing dalam konstruksi bangunan yaitu
a. Waktu Pencetakan Relatif Cepat
Waktu pencetakan 3D-Printing sangat cepat sehingga kita tidak akan menunggu lama
untuk memperoleh hasil cetakan yang diharapkan untuk pembentukan suatu objek.
b. Hasil Cetak Akurat
Selain unggul dalam kecepatan, 3D-Printing juga memiliki tingkat akurasi yang tinggi.
Hasil objek yang dicetak memiliki bentuk dan tampilan yang serupa dengan yang ada di
desain digital.
c. Mampu Memperbanyak Produk
Proses yang cepat dan detail yang akurat sangat mendukung proses duplikasi objek. Hal
ini sangat bermanfaat bagi perusahaan yang memproduksi ponsel, sepatu, baju, mobil, dan
berbagai produk yang memerlukan keidentikan satu sama lain.
d. Dapat menghemat waktu pembangunan, mengurangi limbah pembangunan, efisiensi
bahan baku pembangunan, dapat membentuk geometri yang rumit dan dapat menghemat
biaya proses pembangunan.
Kekurangan 3D-Printing dalam konstruksi bangunan yaitu
a. Kurang Praktis
3D-Printing masih dinilai kurang praktis karena rata-rata satu mesin hanya sanggup
mencetak dengan satu material saja. Tentu akan merepotkan jika kita ingin membuat
produk yang disusun oleh banyak material berbeda karena harus mengumpulkan banyak
jenis printer.
b. Meningkatkan Pembajakan
Cara kerja 3D-Printing memanfaatkan file atau desain digital untuk dicetak menjadi benda
adalah celah yang mematikan hak cipta. Dengan begitu pembajakan produk akan menjadi
sehingga mengurangi produk.
c. Merebut Pekerjaan Manusia
Tidak sedikit SDM berkemampuan rendah yang sangat bergantung pada pekerjaan di
industri manufaktur untuk bertahan hidup. Ketika proses produksi digantikan oleh mesin
3D-Printing maka banyak manusia kehilangan pekerjaan sehingga akan mengacaukan
perekonomian masyarakat.
22
BAB III
PERBANDINGAN TEKNOLOGI YANG SERUPA
3.1 Perbandingan Antara Mix Design Mortar Untuk Bangunan Dengan Metode 3D Print
Construction Dengan Desain dan Analisa Kinematika Paralel Robot 4-CRU Sebagai
Mekanisme Alat 3D-Printing Bangunan
Pembuatan Mix Design Mortar memiliki sifat flowability, buildability, extrudeability dan
repeatability yang baik serta memiliki kuat tekan yang tinggi. Untuk mendapatkan karakteristik
mix design yaitu flowability, buildability, extrudability, waktu ikatan dan kuat tekan dengan
menggunakan material lokal. Metode yang digunakan adalah trial and error dengan mencoba
berbagai perbandingan antara air, semen, pasir dengan ukuran 0,15-1,2 mm, SikaFume, dan
SikaCim Concrete Additive. Karakteristik bahan yang dapat digunakan untuk membuat mortar 3D
printer harus memiliki karakter flowability, waktu ikatan singkat dan kuat tekan tinggi.
Kelebihan mortar yaitu:
a) Mudah dan praktis digunakan
Sebagai bagian dari perkembangan teknologi, mortar atau semen instan tentunya memiliki
kelebihan dan kekurangan mortar yang harus di pertimbangkan. Salah satu kelebihan
utama dari semen instan tersebut adalah kemudahan penggunaan dan lebih praktis karena
tidak perlu menambahkan bahan lain cukup memberi air untuk mendapatkan konsistensi
yang diinginkan.
b) Menghemat waktu dan biaya
Harga semen konvensional memang lebih murah dibandingkan dengan harga semen instan
atau mortar. Namun karena pemakaiannya yang lebih efisien dan mampu menghemat
waktu maka semen mortar secara biaya keseluruhan jauh lebih hemat dibandingkan
dengan semen konvensional.
c) Daya rekat lebih baik
Kelebihan lainnya yang dimiliki oleh semen instan atau mortar adalah kemampuan daya
rekatnya yang lebih baik dibandingkan semen konvensional. Hal ini dikarenakan dalam
komposisi bahan semen instan tersebut tentunya sudah diperhitungkan lebih matang
terkait campuran yang tepat dibandingkan pengadukan semen konvensional yang lebih
menekankan pada feeling serta pengalaman. Selain itu, kualitas dari bahan yang terdapat
di dalam semen instan atau mortar tersebut tentu sudah terjamin.
23
d) Mudah disimpan
Kelebihan lain yang juga dimiliki oleh mortar dibandingkan harus membuat adukan
semen konvensional adalah gampang disimpan. Sama halnya dengan semen konvensional,
mortar disimpan dalam sak sehingga dapat ditata dengan rapi dalam penyimpanannya
dibanding harus menyimpan semen, pasir, dan bahan lain tersendiri.
Kekurangan mortar yaitu:
a) Harga yang lebih mahal
Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, semen instan terdiri dari komposisi campuran
bahan lain dalam satu saknya sehingga nilai harganya tentu lebih mahal dibandingkan
semen konvensional.
b) Distribusi yang terbatas
Permasalahan lain yang menjadi salah satu kekurangan semen instan adalah distribusinya
yang masih kurang merata karena belum banyak produsen bahan bangunan yang
diproduksinya. Dengan distribusi yang terbatas tersebut menjadikan mortar tidak dapat
dengan mudah ditemukan terutama di daerah-daerah.
c) Pengaturan komposisi tidak dapat dimodifikasi
Kelemahan lain yang dimiliki oleh mortar sebagai semen instan adalah pengaturan
komposisinya tidak dapat diubah karena memang sudah dipatok oleh produsen dan
dimasukkan di dalam sak.
Sedangkan Desain dan Analisa Kinematika Parallel Robot 4-CRU membuat kriteria desain yang
dibutuhkan berdasarkan data mekanisme robot yang telah dikembangkan terdahulu. Data tersebut
digunakan untuk menentukan derajat kebebasan yang dibutuhkan, jenis gerakan moving platform
dan jenis joint yang digunakan dan analisa singularitas dilakukan untuk mengetahui terjadinya
kondisi singularitas pada mekanisme paralel robot 4-CRU.
3.2 Perbandingan Antara Rancangan Bangunan Kostruksi Rangka Mesin 3D Printer Tipe
Cartesian Berbasis Fused Deposition Modeling (FDM) Dengan Beton Hasil Teknologi Cetak
3D Bisa Ciptakan Desain Bangunan Yang Menarik
Rancang Bangun Konstruksi Rangka Mesin 3D Printer Tipe Cartesian Berbasis FDM
menggunakan 3 sumbu utama yaitu sumbu x dengan panjang area cetak 380 mm, sumbu y dengan
panjang area cetak 400 mm, dan sumbu z dengan panjang area cetak 380 mm, dan material yang
digunakan yaitu baja JIS G3103 1995 SS400, dan Alumunium Al1100.
24
Semua printer FDM melakukan fungsi yang sama yaitu mengunakan filamen termoplastik
leleh untuk membuat lapisan plastik untuk membentuk suatu objek. Jika semuanya berjalan
lancar, printer akan meletakkan filamen cair dalam garis yang bersih di alas cetak. Lapisan
pertama ini melekat pada permukaan alas cetak saat mendingin untuk menjaga objek tetap
terpasang dengan kuat saat objek dicetak. Saat printer meletakkan filamen cair di atas lapisan
sebelumnya, kedua lapisan melebur bersama untuk membuat bagian yang relatif padat.
Sedangkan Beton Hasil Teknologi Cetak 3D menggunakan teknik pembuatan yang menambahkan
sesuatu dalam kuantitas yang kecil, di sini objek dibangun dengan menambahkan lapisan
material. Proses konstruksi untuk bangunan konvensional biasanya melibatkan pengecoran beton
ke dalam cetakan. Tetapi proses yang menggabungkan teknologi digital dan wawasan baru
terhadap teknologi material memungkinkan pembangunan konstruksi dengan bentuk yang lebih
bebas tanpa menggunakan cetakan.
Printer 3D-Printing beton dikendalikan oleh seperangkat kode yang merupakan bahasa
mesin. Perintah ini mengarahkan print head hingga model 3 dimensi dibangun.
Printer 3D beton beroperasi menggunakan sumbu x, y, dan z. Jika printer 3D dipasang
pada rel, maka Panjang rel yang digunakan untuk memindahkan printer maju dan mundur
membentuk sumbu x. Jarak antara rel diantara arah yang berlawanan membentuk sumbu y,
ketinggian pilar yang membawa nozzel peralatan membentuk sumbu z.
Setiap konstruksi bangunan dimulai dengan fondasi. Pondasi dibuat dan membuat
permukaannya rata sehingga printer 3D dapat menempatkan rel dengan benar dan mulai bekerja
dari pondasi.
25
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Teknologi 3D-Printing adalah salah satu teknologi mesin cetak yang banyak
dikembangkan beberapa tahun terakhir. Bila printer biasa hanya dapat mencetak benda 2 dimensi,
maka teknologi 3D-Printing dapat mewujudkan benda 3 dimensi sebagai outputnya. Teknologi
3D-Printing dimanfaatkan oleh perusahaan-perusahaan yang bergerak di bidang 3D-Printing
untuk menciptakan berbagai produk di sektor industri, kesehatan, fashion, dan bangunan.
3D-Printing juga adalah sebuah printing yang menampilkan semua data dalam bentuk
cetakan, namun berbeda dengan printing biasanya yang mencetak data dalam sebuah kertas
ataupun lembaran lainnya. Dengan teknologi dari 3D-Printing sebuah perusahaan dapat membuat
sebuah prototype tanpa harus menghabiskan bahan baku ataupun material. Karena sehabis
seorang desainer menggambar objek 3 dimensi mereka akan bisa langsung mencetak hasil desain
mereka dengan printer tersebut dan langsung mengetahui kira-kira apa kekurangan dari desain
yang telah dibuatnya.
4.2 Saran
Dalam perkembangan untuk menyempurnakan mesin ini agar dilakukan juga pencegahan
terhadap maraknya pelanggaran hak cipta karena kita dapat membuat suatu barang dengan
mudah, agar dapat lebih di kontrol pendistribusian teknologi ini jika nantinya sudah di pasarkan
secara massal. Namun semua itu dikembalikan kepada individu masing-masing dalam
menggunakan alat tersebut agar dapat digunakan sebaik-baiknya tidak untuk melakukan sesuatu
yang merugikan orang lain melainkan buatlah sesuatu yang dapat menguntungkan orang lain.
26
DAFTAR PUSTAKA
Pristiansyah1. (2019). Optimasi Parameter Proses 3D Printing FDM Terhadap Akurasi. Manutech
Vol. 11 No. 01 (2019) , 34-40.
ANSEN, J. (2019). PERKEMBANGAN 3D PRINTING UNTUK PEMBANGUNAN
PROPERTI. JEFFREY ANSEN 13/11/2019, 10-25.
M FADHOLI AFINANTO, P. I. (2020). MIX DESIGN MORTAR UNTUK BANGUNAN
DENGAN METODE 3D PRINT CONSTRUCTION. Universitas Gadjah Mada, 2020, 30-84.
Muliyawan, M. D. (2017). Rancang Bangun Konstruksi Rangka Mesin 3d Printer Tipe Cartesian
Berbasis Fused Deposition Modeling (Fdm). Mochamad Diki Muliyawan,2017, 253-257.
Sanjayan, J. (2018). Beton hasil teknologi cetak 3D bisa ciptakan desain bangunan yang menarik.
27 November 2018, 25-45.
Firdaus, M. B. (2020). RANCANG BANGUN PRINTER 3D BERBASIS
MIKROKONTROLLER DAN BLUETOOTH. Muhammad Bahriyan Firdaus,Vol 12, No 2 2020,
51-58.
Widianingsih, T. (2020). Manfaat Printer 3D Bagi Industri Arsitektur. Tya Widianingsih 26 Nov
2020, 60-76.
Putrayudanto, P. (2018). Desain dan Analisa Kinematika Paralel Robot 4-CRU Sebagai
Mekanisme Alat 3D-Printing Bangunan. Putrayudanto, Pradiktio (2018) , 50-80.
M.iqbal. (2019). Menciptakan Rumah Idaman Dari 3D Printing. M.iqbal 30 September 2019 , 23-
30.

More Related Content

Similar to 3D PRINT

Tentang 3 d printing awal
Tentang 3 d printing   awalTentang 3 d printing   awal
Tentang 3 d printing awalEdit Rusnita
 
12._Pengolahan_permodelan_obyek_sederhana_berbasis_3d_hardsurface.pdf
12._Pengolahan_permodelan_obyek_sederhana_berbasis_3d_hardsurface.pdf12._Pengolahan_permodelan_obyek_sederhana_berbasis_3d_hardsurface.pdf
12._Pengolahan_permodelan_obyek_sederhana_berbasis_3d_hardsurface.pdfZainul Arifin
 
Makalah Komgraf
Makalah KomgrafMakalah Komgraf
Makalah Komgrafkiuntoro
 
contoh slide power poin TA
contoh slide power poin TAcontoh slide power poin TA
contoh slide power poin TAanthoz93
 
Artikel 50405863
Artikel 50405863Artikel 50405863
Artikel 50405863Ridwan Khan
 
Modul pembelajaran 3D studio max
Modul pembelajaran 3D studio maxModul pembelajaran 3D studio max
Modul pembelajaran 3D studio maxruude_90
 
Makalah peran komputer bagi masyarakat
Makalah peran komputer bagi masyarakatMakalah peran komputer bagi masyarakat
Makalah peran komputer bagi masyarakatWarnet Raha
 
CONTOH LAPORAN DLKM OPERASI SISTEM KOMPUTER IT-020-4
CONTOH LAPORAN DLKM OPERASI SISTEM KOMPUTER IT-020-4CONTOH LAPORAN DLKM OPERASI SISTEM KOMPUTER IT-020-4
CONTOH LAPORAN DLKM OPERASI SISTEM KOMPUTER IT-020-4Shahril Majid
 
Lap aplikom windy lusia_1107111954
Lap aplikom windy lusia_1107111954Lap aplikom windy lusia_1107111954
Lap aplikom windy lusia_1107111954Windy Lusia Samosir
 
Desain Pemodelan Grafik - Bab 4 Tugas 4
Desain Pemodelan Grafik - Bab 4 Tugas 4Desain Pemodelan Grafik - Bab 4 Tugas 4
Desain Pemodelan Grafik - Bab 4 Tugas 4Bayu Radityo
 

Similar to 3D PRINT (20)

Tentang 3 d printing awal
Tentang 3 d printing   awalTentang 3 d printing   awal
Tentang 3 d printing awal
 
Buku grafkom
Buku grafkomBuku grafkom
Buku grafkom
 
ANIMASI 2D dan 3D KD : Menerapkan model obyek sederhana berbasis 3 d hardsurface
ANIMASI 2D dan 3D KD : Menerapkan model obyek sederhana berbasis 3 d hardsurfaceANIMASI 2D dan 3D KD : Menerapkan model obyek sederhana berbasis 3 d hardsurface
ANIMASI 2D dan 3D KD : Menerapkan model obyek sederhana berbasis 3 d hardsurface
 
12._Pengolahan_permodelan_obyek_sederhana_berbasis_3d_hardsurface.pdf
12._Pengolahan_permodelan_obyek_sederhana_berbasis_3d_hardsurface.pdf12._Pengolahan_permodelan_obyek_sederhana_berbasis_3d_hardsurface.pdf
12._Pengolahan_permodelan_obyek_sederhana_berbasis_3d_hardsurface.pdf
 
Makalah Komgraf
Makalah KomgrafMakalah Komgraf
Makalah Komgraf
 
Makalah printer
Makalah printerMakalah printer
Makalah printer
 
SWOT ANALYSIS MY3D
SWOT ANALYSIS MY3DSWOT ANALYSIS MY3D
SWOT ANALYSIS MY3D
 
contoh slide power poin TA
contoh slide power poin TAcontoh slide power poin TA
contoh slide power poin TA
 
Artikel 50405863
Artikel 50405863Artikel 50405863
Artikel 50405863
 
Penerapan komputer di bidang industri
Penerapan komputer di bidang industriPenerapan komputer di bidang industri
Penerapan komputer di bidang industri
 
Modul pembelajaran 3D studio max
Modul pembelajaran 3D studio maxModul pembelajaran 3D studio max
Modul pembelajaran 3D studio max
 
1 11
1 111 11
1 11
 
Makalah peran komputer bagi masyarakat
Makalah peran komputer bagi masyarakatMakalah peran komputer bagi masyarakat
Makalah peran komputer bagi masyarakat
 
Makalah peran komputer bagi masyarakat
Makalah peran komputer bagi masyarakatMakalah peran komputer bagi masyarakat
Makalah peran komputer bagi masyarakat
 
CONTOH LAPORAN DLKM OPERASI SISTEM KOMPUTER IT-020-4
CONTOH LAPORAN DLKM OPERASI SISTEM KOMPUTER IT-020-4CONTOH LAPORAN DLKM OPERASI SISTEM KOMPUTER IT-020-4
CONTOH LAPORAN DLKM OPERASI SISTEM KOMPUTER IT-020-4
 
Lap aplikom windy lusia_1107111954
Lap aplikom windy lusia_1107111954Lap aplikom windy lusia_1107111954
Lap aplikom windy lusia_1107111954
 
Cara memprint
Cara memprint Cara memprint
Cara memprint
 
TIF_07860.pdf
TIF_07860.pdfTIF_07860.pdf
TIF_07860.pdf
 
Desain Pemodelan Grafik - Bab 4 Tugas 4
Desain Pemodelan Grafik - Bab 4 Tugas 4Desain Pemodelan Grafik - Bab 4 Tugas 4
Desain Pemodelan Grafik - Bab 4 Tugas 4
 
Pmw lodiprints 2016
Pmw  lodiprints 2016Pmw  lodiprints 2016
Pmw lodiprints 2016
 

Recently uploaded

kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptx
kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptxkesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptx
kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptxAhmadSyajili
 
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.ppt
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.pptpertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.ppt
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.pptAhmadSyajili
 
Metode penelitian Deskriptif atau Survei
Metode penelitian Deskriptif atau SurveiMetode penelitian Deskriptif atau Survei
Metode penelitian Deskriptif atau Surveikustiyantidew94
 
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet Riyadi
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet RiyadiManajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet Riyadi
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet RiyadiCristianoRonaldo185977
 
415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok
415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok
415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompokelmalinda2
 
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptx
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptxMARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptx
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptxmariaboisala21
 
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptx
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptxMATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptx
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptxrikosyahputra0173
 
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptx
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptxPPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptx
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptxnursariheldaseptiana
 
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS Aceh
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS AcehSKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS Aceh
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS AcehBISMIAULIA
 

Recently uploaded (9)

kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptx
kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptxkesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptx
kesalahan tipe 1 dan 2 pada statistik.pptx
 
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.ppt
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.pptpertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.ppt
pertemuan-3-distribusi pada-frekuensi.ppt
 
Metode penelitian Deskriptif atau Survei
Metode penelitian Deskriptif atau SurveiMetode penelitian Deskriptif atau Survei
Metode penelitian Deskriptif atau Survei
 
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet Riyadi
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet RiyadiManajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet Riyadi
Manajemen Lalu Lintas Baru Di Jalan Selamet Riyadi
 
415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok
415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok
415418921-statistika- mean media modus data tunggal dan data kelompok
 
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptx
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptxMARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptx
MARIA NOVILIA BOISALA FASILITATOR PMM.pptx
 
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptx
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptxMATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptx
MATERI SESI 2 KONSEP ETIKA KOMUNIKASI.pptx
 
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptx
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptxPPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptx
PPT Olah Nilai Kurikulum merdeka belajar.pptx
 
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS Aceh
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS AcehSKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS Aceh
SKP GURU satuan kinerja pegawai tahun 2023 untuk PNS Aceh
 

3D PRINT

  • 1. MAKALAH MICROCONTROLLER TENTANG “3D-PRINTING” DISUSUN OLEH : KELOMPOK 1 : 1. YUSTIN RURU 219213002 2. AYUB SEMI PALA’LANGAN 219213170 3. ARIANTO 219213210 4. JUSRIAL LOLANG 219213169 5. ANDARIAS HARPIN 219213309 KELAS D DOSEN : FANRIYANTO SAMPE,ST,MT JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS KRISTEN INDONESIA TORAJA 2021
  • 2. i KATA PENGANTAR Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia- Nya sehingga kami dapat menyelesaikan jurnal yang berjudul, “3D-PRINTING” dengan baik. Kami berharap jurnal ini dapat menambah wawasan akan pengetahuan dan pengalaman bagi pembaca. Dan kami bersyukur atas Kesehatan yang Tuhan karuniakan kepada kami sehingga jurnal ini dapat kami susun melalui beberapa sumber yakni melalui kajian pustaka maupun melalui media internet. Pada kesempatan ini, kami mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan kami motivasi dalam pembuatan tugas jurnal ini, terutama Kepada Bapak Fanriyanto Sampe, ST, MT selaku Dosen Pengampuh Mata Kuliah Microcontroller dan juga kepada teman- teman seperjuangan yang membantu kami dalam berbagai hal. Kami menyadari, bahwa jurnal yang kami buat ini masih jauh dari kata sempurna baik dari segi penyusunan, bahasa, maupun penulisannya. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pembaca guna menjadi acuan agar penulis bisa menjadi lebih baik lagi di masa mendatang. Semoga jurnal ini bisa menambah wawasan para pembaca dan bisa bermanfaat untuk perkembangan dan peningkatan ilmu pengetahuan. Rantepao,8 November 2021 Kelompok 1
  • 3. ii DAFTAR ISI KATA PENGANTAR........................................................................................................................i DAFTAR ISI .....................................................................................................................................ii BAB 1............................................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN ............................................................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang........................................................................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah................................................................................................................... 4 1.3 Tujuan Penelitian.................................................................................................................... 4 1.4 Manfaat Penelitian.................................................................................................................. 4 BAB II .............................................................................................................................................. 5 PEMBAHASAN............................................................................................................................... 5 2.1 Pengertian 3D-Printing ........................................................................................................... 5 2.2 Manfaat 3d Printing di Bidang Konstruksi............................................................................. 7 2.3 Jenis-Jenis Teknologi 3D-Printing ......................................................................................... 9 2.4 Cara Kerja 3D-Printing Dalam Pekerjaan Konstruksi Bangunan......................................... 10 2.5 Cara Kerja Mesin Printer 3D ................................................................................................ 16 2.6 Kelebihan dan Kekurangan 3D-Printing dalam konstruksi bangunan ................................. 21 BAB III........................................................................................................................................... 22 PERBANDINGAN TEKNOLOGI YANG SERUPA.................................................................... 22 3.1 Perbandingan Antara Mix Design Mortar Untuk Bangunan Dengan Metode 3D Print Construction Dengan Desain dan Analisa Kinematika Paralel Robot 4-CRU Sebagai Mekanisme Alat 3D-Printing Bangunan .................................................................................... 22 3.2 Perbandingan Antara Rancangan Bangunan Kostruksi Rangka Mesin 3D Printer Tipe Cartesian Berbasis Fused Deposition Modeling (FDM) Dengan Beton Hasil Teknologi Cetak 3D Bisa Ciptakan Desain Bangunan Yang Menarik .................................................................. 23 BAB IV.......................................................................................................................................... 25
  • 4. iii PENUTUP ...................................................................................................................................... 25 4.1 Kesimpulan........................................................................................................................... 25 4.2 Saran ..................................................................................................................................... 25 DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................................... 26
  • 5. 1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Seiring perkembangan zaman hingga saat ini kemajuan teknologi berkembang sangat pesat, dengan berjalannya waktu dan berkembangnya pola fikir manusia. salah satu teknologi yang sedang berkembang yaitu teknologi 3D printer dengan mesin untuk pembuatan produk bisa dilakukan dengan mudah, cepat dan mendetail. 3D printer ini bisa mencetak, modelling, purwarupa / pemodelan, alat-alat peraga untuk pendidikan, model perhiasan, alat-alat penunjang kesehatan, desain produk, mainan anak-anak dan berbagai kebutuhan untuk mencetak bentuk dalam 3 dimensi sehingga teknologi ini menjadi salah satu trend teknologi informasi dan komunikasi masa kini. Hal ini dapat dilihat dari kebutuhan manusia yang semakin lama semakin mutakhir. Gaya hidup modern mengakibatkan permintaan pasar terhadap produk fashion dan lifestyle terus meningkat, Maka dari itu pentingnya desain produk menjadi salah satu prioritas untuk selalu merancang dan mengaplikasikan produk fashion dan lifestyle yang sesuai selera, kebutuhan dan keinginan pasar. Produk gaya hidup itu seperti perhiasan dan alas kaki. Trend fashion Indonesia yang berputar cepat dengan 2 musim per tahun mendorong adanya kebutuhan teknologi produksi desain pengembangan produk yang cepat pula. 3D-Printing menjadi peluang solusi untuk memecahkan permasalahan lead time design process dalam produk gaya hidup. Proses kreatif yang panjang mulai dari penentuan konsep desain, pembuatan sketsa alternative design, digital modeling, CAD-CAM, hingga pembuatan purwarupa produk akan sangat terbantu dengan adanya 3D-Printing. 3D-Printing adalah printer yang memiliki kemampuan khusus. Jika printer pada umumnya hanya digunakan untuk mencetak dokumen, baik itu berwarna maupun tidak. Namun 3D-Printing berada ditingkatan yang berbeda. Alat ini memiliki kemampuan mencetak sebuah benda dengan dengan tingkat kemiripan hampir 100%. Keunikan dari 3D-Printing ini adalah hasil objek yang dicetak tersebut tidak akan diletakkan atau ditampilkan di atas kertas. Dengan adanya 3D-Printing, maka manusia akan terbangun dan semakin terbangun imajinasinya untuk membuat sebuah duplikat atau tampilan dari suatu benda menjadi lebih nyata alias persis dengan objek aslinya. Inilah yang kemudian memberikan banyak manfaat kepada masyarakat di mana mereka sudah tidak perlu lagi harus bersusah payah mencetak dan mengatur ulang agar hasil cetakan
  • 6. 2 tersebut memiliki tingkat kemiripan yang tinggi. Dengan 3D-Printing, maka semua impian tersebut bisa langsung terwujud tanpa menunggu waktu yang lama. Hambatan terbesar dalam pengembangan beton yang menggunakan teknologi 3D-Printing adalah beton itu sendiri. Beton konvensional saat ini tidak cocok untuk teknologi pencetakan 3D- Printing, sehingga alternatif baru dan inovatif perlu dikembangkan. Peneliti mengeksplorasi berbagai jenis beton. Beton untuk pencetakan 3D-Printing tidak boleh diatur saat berada di dalam mesin pencetak, tetapi perlu diatur dan diperkuat segera setelah dikeluarkan dari mesin. Beton jenis ini bisa “diatur sesuai permintaan”. Pencetakan beton 3D-Printing sedang dieksplorasi untuk digunakan dalam pembangunan rumah, jembatan, bangunan dan bahkan menara turbin angin. Pencetakan beton 3D-Printing memiliki keunggulan dibandingkan metode konstruksi konvensional. Keunggulan itu terlihat ketika membuat bentuk desain yang tidak lurus, seperti bentuk lengkung dengan detail yang rumit. Ketika benar-benar mencetak beton, mesin pencetak khusus diperlukan. Biasanya, ukuran printer harus lebih besar dari komponen yang sedang dicetak. Namun, para peneliti mengeksplorasi bentuk mesin pencetak atau robot yang dapat “naik” pada bagian-bagian beton yang sudah diatur untuk mencetak bagian lain. Pengembangan sebuah produk oleh perusahaan manufaktur adalah sebuah keharusan guna memenuhi kebutuhan para konsumen. Beberapa perusahaan manufaktur banyak yang melakukan pengembangan produk, yaitu proses penerjemahan konsep suatu produk dari gambar teknik menjadi produk fisik. Proses pembuatan produk fisik model pertama atau purwarupa disebut prototyping. Prototyping ini sangat diperlukan karena merupakan bagian terakhir dalam verifikasi bentuk, kesesuaian, dan fungsi suatu produk. Rapid Prototyping atau Layered Manufacturing merupakan proses fabrikasi suatu produk dengan cara layer by layer, atau penambahan bahan mentah berturut-turut pada layer sehingga membentu produk yang sesuai dengan model yang telah dibuat. Sebuah produk yang akan diproduksi dalam jumlah besar memerlukan sebuah purwarupa awal sehingga dapat dinilai apakah produk yang telah dibuat desainnya telah sesuai kriteria yang diinginkan dan siap untuk diproduksi. Prototyping sangat membantu dalam menentukan proses produksi berikutnya dan estimasi biaya produksi yang harus dikeluarkan. Dalam pembuatan prototyping awal, salah satu alternative yang bisa digunakan adalah printer 3D. Salah satu keuntungan jika penggunaan printer 3D untuk membuat prototyping adalah proses
  • 7. 3 pembuatan prototype dalam waktu singkat dan biaya yang cenderung lebih murah dibandingkan dengan proses pembuatan prototype secara konvensional. Mesin rapid prototyping adalah alat yang sangat vital dalam dunia industri. Namun di Indonesia belum banyak industri yang menggunakan mesin tersebut karena harganya relatif mahal untuk industri-industri berkembang. Untuk itu perlu suatu inovasi perancangan mesin printer 3D yang harganya relatif lebih murah. Dari latar belakang tersebut, dengan maksud tujuan merancang bangun mesin printer 3D yang berbiaya murah dengan kontroller arduino mega 2560 r3 menggunakan metode printing fused filament fabrication dan dengan dukungan Bluetooth yang bisa mengirim file yang akan dieksekusi sehingga dalam proses pencetakan tidak harus terhubung dengan PC. Saat ini printer 3D ini masih belum terjangkau untuk semua kalangan masyarkat dikarenakan harga 3D printer ini masih terlalu mahal. Berikut ini referensi-referensi jurnal yang kami pakai dalam penyusunan tugas microcontroller yaitu: 1. Rancang Bangun Printer 3D Berbasis Mikrokontroller Dan Bluetooth 2. Perkembangan 3D-Printing Untuk Pembangunan Properti 3. Manfaat Printer 3D Bagi Industri Arsitektur 4. Trend Konstruksi dengan 3D-Printing, Industri Konstruksi Masa Depan. 5. Manfaat 3D-Printing Dalam Konstruksi Bangunan 6. Beton Hasil Teknologi Cetak 3D Bisa Ciptakan Desain Bangunan Yang Menarik 7. Mix Design Mortar Untuk Bangunan Dengan Metode 3D Print Construction 8. Desain dan Analisa Kinematika Paralel Robot 4-CRU Sebagai Mekanisme Alat 3D-Printing Bangunan. 9. Rancangan Bangunan Kostruksi Rangka Mesin 3D Printer Tipe Cartesian Berbasis Fused Deposition Modeling (FDM). 10. Menciptakan Rumah Idaman Dari 3D-Printing.
  • 8. 4 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah yang dijelaskan diatas, maka perumusan masalah yang dapat diambil yaitu 1. Apa manfaat dari 3D-Printing dalam konstruksi bangunan. 2. Bagaimana cara kerja 3D-Printing dalam pekerjaan konstruksi bangunan. 1.3 Tujuan Penelitian Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah dapat diambil suatu tujuan yaitu 1. Mengetahui manfaat 3D-Printing dalam konstruksi bangunan. 2. Mengetahui cara kerja 3D-Printing dalam pekerjaan konstruksi bangunan. 3. Mengetahui kelebihan dan kekurangan 3D-Printing dalam konstruksi bangunan. 4. Mengetahui perbandingan antar teknologi yang serupa. 1.4 Manfaat Penelitian Adapun manfaat dan kegunaan dari tugas ini adalah 1. Manfaat bagi mahasiswa sebagai salah satu upaya memberikan pengetahuan dan menambah ilmu dalam pembuatan printer 3D. 2. Manfaat bagi fakultas dan universitas tugas ini diharapkan dapat bermanfaat untuk ilmu pengetahuan dan teknologi sehingga dapat menambah ilmu kepustakaan yang telah ada.
  • 9. 5 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian 3D-Printing Teknologi 3D-printing merupakan proses pembuatan suatu objek dengan cara mendepositkan material secara berlapis sesuai dengan digital model yang dibentuk. Teknologi 3D-Printing pertama kali dikembangkan di Jepang pada tahun 1984 dan menjadi titik awal dari proses additive manufacturing. Teknologi 3D-Printing bangunan banyak memberikan manfaat dan kelebihan dibandingkan proses pembangunan konvensional, diantaranya adalah dapat menghemat waktu pembangunan, mengurangi limbah pembangunan, efisiensi bahan baku pembangunan, dapat membentuk geometri yang rumit dan dapat menghemat biaya proses pembangunan. 3D-Printing adalah printer yang memiliki kemampuan khusus. Jika printer pada umumnya hanya digunakan untuk mencetak dokumen, baik itu warna maupun tidak. Namun 3D- Printing berada ditingkatan yang berbeda. Alat ini memiliki kemampuan mencetak sebuah benda dengan tingkat kemiringan hampir 100%. Keunikan dari 3D-Printing ini adalah hasil objek yang dicetak tersebut tidak akan diletakkan atau ditampilkan di atas kertas. Dengan adanya 3D- Printing, maka manusia akan terbangun dan semakin terbangun imajinasinya untuk membuat sebuah duplikat atau tampilan dari suatu benda menjadi lebih nyata alias persis dengan objek aslinya. Inilah yang kemudian memberikan banyak manfaat kepada masyarakat di mana mereka sudah tidak perlu lagi harus bersusah payah mencetak dan mengatur ulang agar supaya hasil cetakannya tersebut memiliki tingkat kemiripan yang tinggi. Dengan 3D-Printing, maka semua impian tersebut bisa langsung terwujud tanpa menunggu waktu yang lama. Teknologi cetak 3 dimensi juga menjanjikan berbagai keuntungan lain yakni: a) Pembangunan global. Dengan otomatisasi dan mekanisasi yang semakin canggih, bisa menurunkan harga. Teknologi cetak 3 dimensi adalah cara yang terjangkau untuk menciptakan perumahan bagi kaum miskin yang memerlukan tempat tinggal memadai. b) Perencanaan proyek yang lebih baik. Bagian yang penting dalam setiap proyek adalah desain. Dengan cetak 3 dimensi, perusahaan dapat dengan cepat dan murah
  • 10. 6 untuk membuat model visual proyek serta menghindari masalah dalam proses pembangunan. c) Lebih efisien dalam pemenuhan ekspektasi klien. Dengan pencetakan 3 dimensi, para pekerja profesional konstruksi dapat berkomunikasi lebih efisien dengan para klien. Ide pembangunan dapat tergambar jelas sehingga para klien yang bahkan tidak paham arsitektur juga bisa mengerti. Teknologi ini dapat menyingkirkan presentasi desain dengan pensil dan kertas yang sudah ketinggalan zaman. Pembangunan properti dengan menggunakan mesin cetak 3 dimensi sudah dilakukan sejak beberapa tahun yang lalu. Pada Mei 2014, sebuah proyek di Belanda menyelesaikan sebuah rumah yang dibuat dengan teknologi 3D-Printing secara penuh. Pada bulan selanjutnya, perusahaan asal Cina, Qingdao Unique Products Develop Co meluncurkan printer 3D terbesar di dunia pada Konferensi dan Pameran Industri Teknologi Pencetakan 3D-Printing Dunia di Qingdao. Proyek pertama yang mereka buat adalah sebuah kuil setinggi 7 meter. Di Spanyol, jembatan penyeberangan pertama yang dibuat dengan teknologi 3D-Printing diresmikan pada 14 Desember 2016. Jembatan ini dikembangkan oleh ACCIONA yang bertanggung jawab atas desain struktural, pengembangan mencetak sebuah jembatan yang diproduksi oleh D-Shape. Jembatan ini berhasil mencerminkan kompleksitas yang mampu mengoptimalkan distribusi bahan serta memaksimalkan kinerja bahan hingga pembuatan elemen cetakan 3D-Printing. Jembatan ini memiliki total panjang 12 meter dengan lebar 1,75 meter dan dicetak dengan beton bertulang mikro. Printer 3D juga digunakan untuk struktural. Ini menjadi langkah penting untuk menghemat material. Jembatan Alcobendas yang dibangun dengan cetak 3 dimensi juga menjadi tonggak sejarah dalam sektor konstruksi dunia. Proyek ini menjadi teknologi cetak 3 dimensi terbesar pertama yang dilakukan di bidang teknik sipil dalam pembangunan ruang publik. Di antara sekian banyak potensinya, perkembangan 3D-Printing mungkin tidak akan mengatasi kekurangan tenaga kerja terampil dalam industri konstruksi atau menghilangkan human error dalam pembangunan. Tapi bisa dipastikan bahwa teknologi ini menghadirkan peluang yang menjanjikan bagi para pekerja industri konstruksi. Selain lebih ramah lingkungan dan lebih hemat biaya, cetak 3 dimensi juga menjanjikan margin yang cukup besar. Hingga saat ini, penelitian dan perkembangan 3D-Printing terus berkembang. Ada banyak hal yang perlu dinantikan untuk
  • 11. 7 melihat bagaimana aplikasi teknologi ini akan memengaruhi industri pembangunan properti secara keseluruhan. 2.2 Manfaat 3D-Printing di Bidang Konstruksi Setiap tahunnya pengguna teknologi 3D-Printing terus berkembang. Selain banyaknya sosialisasi mengenai 3D-Printing, hal ini juga dikarenakan mulai banyak orang yang merasakan manfaat dari teknologi ini dan memiliki rencana untuk menggantikan manufaktur tradisional yang subtraktif dengan teknologi 3D-Printing. Dengan menggunakan teknologi 3D-Printing, dapat memberikan banyak manfaat baik untuk kebutuhan individu maupun bisnis. Printer 3D juga memiliki aplikasi di bidang model dan desain. Produk seperti pakaian, sepatu, aksesoris dan bahan bangunan dapat dicetak untuk pembuatan prototype atau produksi massal. Dan di bidang industri otomotif, produsen telah berhasil menggunakan printer 3D untuk menyusun seluruh bagian mobil dan pesawat terbang. Namun, yang menjadi perhatian yaitu manfaat teknologi printer 3D ini di bidang konstruksi dan desain arsitektur seperti berikut 1. Arsitek dapat membuat model miniatur bangunan (maket) berkualitas tinggi, jauh lebih cepat dan dengan lebih sedikit usaha. Mereka dapat secara fleksibel mempresentasikan desain dan ide mereka menggunakan berbagai bahan. Dibandingkan maket manual, maket hasil cetakan mesin memiliki kualitas yang lebih baik dan proses pengerjaannya tidak memakan banyak waktu. Dengan begitu, arsitek semakin leluasa dalam mempresentasikan ide mereka karena tersedia banyak filamen yang bisa dipakai. 2. Beberapa bagian bangunan dapat juga dicetak 3D-Printing dan digunakan dalam konstruksi. 3.Perusahaan dan desainer di negara maju telah membangun paviliun dan struktur kecil menggunakan teknologi 3D-Printing. 4. Beberapa perusahaan bahkan telah mencoba untuk mencetak seluruh bangunan dengan printer 3D. Perusahaan rekayasa Tiongkok, WinSun adalah salah satu yang berani sepenuhnya mencetak lebih dari satu bangunan. Bangunan-bangunan itu belum dihuni, jadi kita tidak bisa mengatakan dengan cepat jika printer sepenuhnya menggantikan proses konstruksi. Namun, para ahli mengklaim bangunan itu aman dan dapat diandalkan. 5. Mebel cetak 3D-Printing juga merupakan “benda”, dan bahkan terbukti lebih banyak diimplementasikan dibanding konstruksi 3D-Printing. Desainer terkenal telah bereksperimen dengan teknologi untuk membuat kursi, meja, dan bangku khusus. Produk-produk kombinasi
  • 12. 8 antara pencetakan 3D-Printing dan desain parametrik (konvensional) ternyata cukup mengesankan dan unik. 6. Produksi Lebih Cepat Sama halnya ketika kita membandingkan kecepatan mobil dengan grobak yang menggunakan tenaga manusia. Keduanya memang akan sampai pada tujuan yang sama, namun tentunya menggunakan mobil akan jauh lebih cepat ketimbang grobak. Begitu pula dengan 3D- Printing, dari prototype ke produk akhir, 3D-Printing dapat membuat proses menguji ide dan desain menjadi lebih cepat. Dari yang berhari-hari menjadi beberapa jam saja, sudah dapat menghasilkan prototype produk yang sesuai dengan permintaan pasar. 7. Mudah Diakses Ramainya pasar yang mulai membutuhkan teknologi 3D-Printing, semakin banyak pula yang ingin mempelajari cara penggunaan teknologi ini. Hal ini menyebabkan semakin banyak yang mulai berinisiatif untuk memberikan training atau membuat video tutorial sosialisasi mengenai 3D-Printing. 8. Efektivitas Biaya Umumnya sebelum meluncurkan suatu produk ke pasar, produk tersebut akan dibuat prototype dan diuji apakah produk tersebut layak atau tidak sebelum masuk proses produksi. Biaya tenaga kerja memainkan peran besar dalam menentukan jumlah uang yang akan dihabiskan dalam mengembangkan prototype suatu produk. Dengan cara yang tradisional dibutuhkan operator dan teknisi alat berat yang berpengalaman untuk menangani produksi. Namun, dengan 3D-Printing, biaya untuk proses pengujian produk dapat diminimalisir, karena tidak dibutuhkan banyak tenaga kerja untuk mengoperasikan 3D printer. 9. Desain Lebih Kreatif dan Dapat Customize Bentuk Bosan dengan bentuk produk yang itu-itu saja? Dengan 3D-Printing memungkinkan untuk customize bentuk produk tanpa batas, hal tersebut juga bisa menjadi keunggulan untuk membuat produk dengan sentuhan pribadi sesuai permintaan dari pelanggan. Teknologi 3D-Printing memberikan kebebasan untuk terus berimajinasi dan berinovasi. 10. Mengurangi Produksi Limbah 3D-Printing hanya menggunakan bahan yang diperlukan untuk membuat produk yang dicetak, tidak lebih, tidak kurang. Selain itu, bahan hasil dari 3D-Printing yang sudah tidak
  • 13. 9 digunakan lagi dapat di recycle. Dengan begitu, 3D-Printing menghasilkan limbah yang sangat sedikit, dan menghemat banyak biaya baik secara individu maupun untuk perusahaan tertentu. Dengan 3D-Printing memungkinkan untuk mengubah konsep menjadi kenyataan lebih cepat dari yang diperkirakan. Produk dapat dibuat dengan cepat dan murah. Teknologi ini dapat mengubah dan mempengaruhi setiap industri, selain itu dapat mengubah cara bekerja dan kehidupan di masa depan. 2.3 Jenis-Jenis Teknologi 3D-Printing Seperti namanya 3D-Printing merupakan sebuah teknik mencetak untuk menghasilkan sesuatu yang telah di design dalam bentuk tiga dimensi. Biasanya mesin printing yang digunakan adalah mesin printing khusus. Ada beberapa jenis-jenis 3D-Printing yang berkembang dan digunakan secara luas, baik dalam dunia industri, otomotif, arsitektur, ataupun medis. Jenis-jenis 3D-Printing tersebut diantaranya: 1. Stereolithography (SLA) Stereolithography merupakan 3D-Printing yang diperkenalkan pada tahun 1986. Cara kerja 3D-Printing jenis ini adalah dengan cara mencetak layer by layer dan ditambahkan secara terus menerus hingga bentuk yang diinginkan tercipta. Adapun material yang digunakan adalah sejenis cairan yang akan mengeras ketika terkena sinar ultraviolet. Adapun program yang digunakan untuk mendesain bentuk yang akan dicetak pada mesin printing adalah program CAD. Kemudian file program CAD tersebut akan diubah formatnya menjadi format Standart Tessellation (STL) agar bisa dipahami oleh mesin printing. Waktu yang digunakan untuk mencetak berbagai bentuk pun bermacam-macam tergantung ukurannya. 2. Selective Laser Sintering (SLS) Selective Laser Sintering merupakan 3D-Printing yang memiliki kemiripan dengan jenis 3D-Printing Stereolithography (SLA). Hal yang membedakan kedua jenis teknik 3D-Printing ini adalah jenis bahan yang digunakan. Selective Laser Sintering (SLS) menggunakan bahan berbentuk bubuk, lain halnya dengan Stereolithography (SLA) yang menggunakan bahan cair. Ada banyak sekali bahan yang bisa digunakan dalam jenis 3D-Printing ini, diantaranya adalah keramik, kaca, ataupun nilon. Sehingga teknik ini sangat populer dalam hal mencetak berbagai jenis-jenis produk yang memiliki variasi bahan yang banyak dan berbeda-beda.
  • 14. 10 3. Selective Laser Melting (SLM) Selective Laser Melting merupakan 3D-Printing yang biasanya digunakan untuk mencetak sesuatu yang memiliki bahan dasar logam. Adapun jenis logam yang biasanya digunakan adalah stailess steel, aluminium, krom kobalt, ataupun titanium. Seperti biasa, desain benda adalah sebuah file yang berbentuk CAD 3D yang kemudian dirubah formatnya agar bisa di cetak oleh mesin printing SLM. Mesin printing pun akan melelehkan bahan logam menjadi bagian-bagian desain yang solid. 4. Digital Light Processing (DLP) Digital Light Processing juga memiliki kemiripan dengan 3D-Printing jenis Stereolithography (SLA). 3D-Printing jenis ini juga menggunakan bahan dasar resin plastik cair sebagai bahan untuk percetakannya. Resin plastik cair ini nantinya akan mengeras ketika terkena cahaya dengan intensitas yang sangat besar. Jenis printing Digital Light Processing (DLP) ini terkenal dengan hasil cetakan yang memiliki resolusi yang sangat baik. Selain itu, jenis 3D-Printing ini terkenal dengan biayanya yang murah karena sedikitnya jenis bahan yang digunakan. 5. Fused Deposition Modelling (FDM) 3D-Printing jenis ini banyak digunakan oleh pabrik-pabrik industri terkenal seperti Hyundai, Nestle, dan Dial. 3D-Printing ini biasanya digunakan dalam pengembangan prototype ataupun model produk. Fused Deposition Modelling dikenal mudah digunakan dan juga ramah lingkungan diantara jenis-jenis 3D-Printing lainnya. 2.4 Cara Kerja 3D-Printing Dalam Pekerjaan Konstruksi Bangunan Cara kerja printer 3D dimulai dengan membuat desain virtual dari objek yang ingin dibuat. Desain virtual ini misalnya sebuah file CAD (Computer Aided Design). File CAD ini dibuat menggunakan aplikasi 3D modeling atau dengan scanner 3D (untuk men-scan objek yang ada). Sebuah scanner 3D dapat membuat file digital 3D dari suatu objek.
  • 15. 11 Berikut ini beberapa cara kerja 3D-Printing yaitu 1. Menggunakan Teknik Stereolithography Gambar 2.1 Teknik Stereolithography Sebuah teknik stereolithography atau sering disebut dengan teknik SLA adalah sebuah teknik pertama yang digunakan untuk printer 3 dimensi yaitu dengan cara menambahkan sebuah layer secara terus menerus pada bahan photopolymer untuk menuju keatas. Dengan menggunakan teknik ini maka material yang digunakan pertama kali adalah liquid atau sebuah cairan yang akan mengeras ketika material tersebut terkena sinar atau cahaya ultraviolet. 2. Menggunakan Teknik Digital Light Processing Gambar 2.2 Teknik Digital Light Processing
  • 16. 12 Digital light processing atau yang sering disebut dengan DLP ini hampir sama cara kerjanya dengan teknik SLA yang dimana bahan atau material yang digunakan dari bahan liquid yang akan mengeras ketika terkena sinar atau cahaya ultraviolet. Namun meskipun hampir sama, teknik yang digunakan DLP ini sedikit berbeda dengan SLA yaitu pada proses penyinaran digital. Pada proses digital ini material atau bahan yang berasal dari liquid tersebut akan berbentuk sebuah objek liquid yang penuh. Lalu kemudian sebagian dari liquid tersebut akan disinari. Dan hal ini tentu akan membuat liquid menjadi mengeras. Dan pada akhirnya objek yang sudah mengeras akan tenggelam kebawah dan kemudian akan menaikkan liquid lainnya. Teknik ini terus menerus dilakukan sampai objek 3D- Printing berhasil dibuat atau dirancang. 3. Teknik Selective Laser Sintering Gambar 2.3 Teknik Selective Laser Sintering Teknik selective laser sintering ada sebuah teknik yang harus menggunakan tenaga yang sangat besar untuk bisa menggabungkan berbagai macam material yang ada seperti misalnya adalah plastik, gelas, keramik dan juga sebuah metal agar menjadi output 3D- Printing. Cara ini harus bisa dilakukan dengan benar, karena dalam proses ini butuh tenaga
  • 17. 13 atau kekuatan yang sangat besar sehingga jika tidak dilakukan dengan baik dan penuh kehati-hatian maka objek 3D-Printing tidak akan berhasil dibuat. Oleh karena ini perhatikan material yang digunakan lalu buat objek dengan menggunakan bahan atau material yang sudah disiapkan lalu cetak dengan menggunakan teknik tersebut. Bahan yang akan dicetak mungkin terbuat dari nilon, keramik, dan kaca untuk beberapa logam seperti aluminium, baja atau perak. Karena berbagai bahan yang dapat digunakan dengan jenis printer 3D ini, teknologi SLS sangat populer untuk produk-produk 3D-Printing yang disesuaikan. 4. Teknik Elektron Beam Melting Gambar 2. 4 Teknik Elektron Beam Melting Teknik elektron beam melting adalah sebuah teknik yang proses dari 3D-Printing menggunakan dari bahan metal. Untuk melakukan proses dengan menggunakan teknik ini maka harus menggunakan sebuah vakum kemudian untuk memulai prosesnya dengan menyebarkan sebuah layer pada metal powder. Biasanya pada proses ini sering
  • 18. 14 menggunakan bahan titanium. Lalu kemudian elektron beam akan mencairkan powder tersebut menjadi sebuah layer yang keras. Oleh karena itu objek yang dibuat dengan menggunakan teknik ini akan sangat kuat. Karena melihat bahan yang digunakan sangat kuat juga. 5. Teknik Multi Jet Modelling Gambar 2.5 Teknik Multi Jet Modelling Teknik multi jet modelling adalah sebuah teknik yang mempunyai cara kerja yang hampir sama dengan injek printer. Cara kerja dari teknik ini adalah dengan menyebarkan sebuah layer dari resin powder kemudian menyemprotkan pada lem yang mempunyai berbagai warna dan kemudian akan mengeras pada satu layer. Multi jet ini sangat bermanfaat sekali sebab prosesnya cepat dan menyediakan berbagai warna.
  • 19. 15 6. Fused Deposition Modelling (FDM) Gambar 2.6 Fused Deposition Modelling (FDM) Teknik ini merupakan sebuah teknik yang menggunakan bahan dari nozzle yang dipanaskan atau dilelehkan yaitu dengan bahan seperti plastik pada proses outputnya. Bahan nozzle tersebut nantinya akan berpindah secara horizontal dan vertical yang diatur oleh komputer. Ketika nanti material keluar dari nozzle tersebut maka material tersebut akan mengeras. 7. Selective Laser Melting (SLM) Gambar 2.7 Selective Laser Melting (SLM)
  • 20. 16 Selective Laser Melting (SLM) adalah teknik yang juga menggunakan data CAD 3D sebagai sumber dan membentuk objek 3D-Printing dengan menggunakan sinar laser daya tinggi yang melebur. SLM dianggap sub kategori Selective Laser Sintering (SLS), tapi ini tidak begitu benar karena proses SLM sepenuhnya melelehkan bahan logam menjadi bagian 3D-Printing yang solid, tidak seperti Selective Laser Sintering (SLS). Logam yang dapat digunakan untuk SLM termasuk stainless steel, titanium, krom kobalt dan aluminium. Metode pengukuran ini secara luas diterapkan pada bagian-bagian geometri dan struktur kompleks dengan permukaan dan saluran. 2.5 Cara Kerja Mesin 3D-Printing Cara kerja mesin 3D-Printing secara umum terbagi pada 3 tahapan proses yaitu 2.5.1 Model Objek 3D-Printing Model objek 3D-Printing dapat dibuat dengan menggunakan software khusus untuk model desain 3D-Printing mendukung contohnya seperti solid word, catia, delcam dll. Gambar 2.8 Cara Kerja Mesin Pinter 3D 1. Proses Printing Apabila desainnya sudah dibuat bisa langsung print di printer 3D. Kemudian proses pencetakan pun dimulai, lamanya proses pencetakkan ini tergantung dari besar dan ukuran model. Proses printing menggunakan prinsip dasar Additive Layer dengan rangkaian proses mesin membaca rancangan 3D-Printing dan mulai menyusun lapisan secara berturut-turut untuk membangun model virtual digabungkan secara otomatis untuk membentuk susunan lengkap yang utuh. 2. Finishing
  • 21. 17 Pada tahap ini kita dapat menyempurnakan bagian-bagian kompleks yang bisa disebabkan oleh over sized atau ukuran yang berbeda dari yang diinginkan. Teknik tambahan untuk menyempurnakan proses ini dapat pula menggunakan teknik multiple material atau material berbeda, multi color atau kombinasi warna. Teknologi pencetakan yang digunakan printer 3D ada tujuh kategori berbeda dari proses 3D-Printing yang telah diakui oleh standar ISO/ASTM 52900. Standar yang dikembangkan pada tahun 2015 menetapkan terminologi dan standardisasi klasifikasi printer. Ketujuh proses 3D-Printing ini telah mengembangkan sebelas jenis teknologi 3D-Printing yang saat ini digunakan. Ini adalah Binder Jetting, DLP, DMLS, DOD, EBM, FDM, Material Jetting, MSLA, SLA, SLM, dan SLS. Semua teknologi yang berbeda memiliki aturan desainnya sendiri dan bahan 3D-Printing terbaik yang kondusif bagi mereka. Teknologi paling aktif yang digunakan saat ini adalah Fused Filament Fabrication (FFF) atau Fused Deposition Modeling (FDM), dan Stereolithography (SLA). 2.5.2 Cara Kerja Printer FDM Generik Semua printer FDM melakukan fungsi yang sama menggunakan filamen termoplastik leleh untuk membuat lapisan plastik untuk membentuk suatu objek. Jika semuanya berjalan lancar, printer akan meletakkan filamen cair dalam garis yang bersih di alas cetak. Lapisan pertama ini melekat pada permukaan alas cetak saat mendingin untuk menjaga objek tetap terpasang dengan kuat saat objek dicetak. Saat printer meletakkan filamen cair di atas lapisan sebelumnya, kedua lapisan melebur bersama untuk membuat bagian yang relatif padat. Rangka dan alas printer memberikan dukungan struktural dan stabilitas. Basis yang berat dan rangka yang kokoh, idealnya terbuat dari logam, menjaga bagian yang bergerak tetap sejajar dan meredam getaran dari bagian yang bergerak. Tempat spool berada di dekat bagian atas bingkai dan memungkinkan spool berputar bebas saat eXtruder printer menarik filamen. Extruder terdiri dari dua elemen, ujung dingin mekanis yang menarik filamen dari spool dan ujung panas elektro- termal yang melembutkan filamen menjadi aliran kental yang mengalir melalui noozel yang dipanaskan ke alas cetak. Tempat tidur cetak ini adalah pelat dari kaca, aluminium, atau bahan lain yang memberikan platform yang stabil untuk objek anda saat dicetak. Terlampir pada bingkai kita akan menemukan sistem batang, rel, ikat pinggang, dan motor menggerakkan tempat tidur cetak dan kepala cetak. Elektronik di pangkalan menafsirkan perintah dalam file cetak untuk mengontrol semua bagian mekanis dan termal. File cetak itu mungkin ada pada kunci USB atau
  • 22. 18 kartu memori yang dimasukkan ke dalam printer, atau printer dapat terhubung ke komputer melalui USB, Ethernet, atau WiFi. 2.5.3 Variasi Printer FDM Meskipun printer 3D berbagi fitur umum yang sama, produsen printer telah menghasilkan banyak desain berbeda untuk produk mereka. Ini hanyalah beberapa fitur yang akan anda temukan saat membandingkan printer 3D. 2.5.4 Desain Kartesius versus Delta Produsen printer mengambil pendekatan berbeda untuk memindahkan kepala cetak ke atas alas cetak. Pencetak Cartesian menggunakan batang, rel, dan sabuk untuk membuat sumbu gerak x-y-z. Desain tradisional menggerakkan print head maju-mundur sepanjang lengan di sepanjang sumbu x dan mengangkat seluruh lengan untuk gerakan sumbu z. Menggeser alas cetak ke belakang dan ke depan memberikan gerakan di sepanjang sumbu y. Gambar 2.9 Desain Kartesius Dan Delta Desain Kartesius lainnya menggerakkan lengan sumbu x maju-mundur sepanjang sumbu y sambil menurunkan alas cetak untuk menghasilkan gerakan sepanjang sumbu z. Printer Cartesian adalah desain yang paling umum sehingga anda akan menemukan lebih banyak sumber daya untuk bantuan, perbaikan, dan modifikasi. Printer Cartesian juga cenderung memiliki permukaan build yang lebih besar sehingga anda dapat mencetak bagian yang lebih lebar. Namun, printer Cartesian akhirnya menjadi top-heavy, membatasi tinggi dan volume yang berguna untuk meminimalkan guncangan dan getaran. Desain Delta menangguhkan print head pada tiga lengan yang memberikan printer bentuk segitiga khas mereka. Sirkuit pengontrol menyesuaikan panjang dan sudut lengan untuk menggerakkan print head dalam arah x, y, dan z di atas alas cetak stasioner. Dengan desain yang tidak terlalu berat, printer Delta bisa jauh lebih tinggi yang
  • 23. 19 memungkinkan anda mencetak objek yang lebih tinggi. Printer ini juga menggerakkan print head lebih cepat dengan lebih sedikit sentakan. Hasilnya, printer Delta menyelesaikan pekerjaan lebih cepat daripada printer Cartesian. Di sisi lain, platform build lebih kecil yang membatasi kemampuan printer Delta untuk mencetak banyak objek dalam sekali proses pencetakan. 2.5.5 Bowden Versus Direct Feed Extruder Banyak printer 3D menggunakan desain Bowden yang memisahkan ujung dingin dan ujung panas dari extruder. Ujung dingin berada di dekat dudukan spool, memasukkan filamen melalui tabung Bowden plastik yang fleksibel ke ujung panas pada kepala cetak. Ini membuat kepala cetak lebih ringan yang meningkatkan stabilitas dan memungkinkan kecepatan cetak lebih cepat. Namun, gesekan di dalam tabung Bowden dapat menyebabkan filamen pecah atau macet. Gambar 2.10 Bowden Dan Direct Feed Extruder Tabung Bowden juga bisa bermasalah saat menggunakan filamen fleksibel. Printer 3D lainnya menggunakan pendekatan umpan langsung yang menggabungkan ujung dingin dan ujung panas di dalam kepala cetak. Pengekstrusi umpan langsung lebih responsif terhadap perubahan dalam perintah ekstrusi dan pencabutan. Filamen fleksibel juga bekerja lebih baik dengan extruder umpan langsung. Namun, kepala cetak akan jauh lebih berat yang membuat penyalaan, penghentian, percepatan, dan perlambatan kepala cetak menjadi lebih keras dan menyebabkan guncangan dan getaran. Langkah-langkah yang terlibat dalam instalasi dan kerja printer 3D adalah: a. Instal Rails untuk printer. Rel dirancang khusus untuk printer 3D. b. Pasang printer di rel.
  • 24. 20 c. Pilar sudah diatur, dan ketiga sumbu dicentang. d. Pada balok logam horizontal, tempatkan nozzle dan lengan robot. e. Setelah instalasi selesai, campuran beton yang dirancang dibeli ke situs dan terhubung ke nozzle printer. f. Instalasi listrik dan penguatan dinding secara bersamaan dilaksanakan selama proses pencetakan dengan cara yang terkoordinasi dengan baik. g. Beton yang digunakan untuk mencetak harus memiliki flowabilitas yang cukup sehingga nozzle beton tidak tersumbat. h. Campuran harus sedemikian rupa sehingga mengeras dengan cepat tetapi harus secara efisien mengikat dengan lapisan yang baru dicetak. 2.5.6 Fitur Pencetakan Beton 3D-Printing Fitur penting dari Beton 3D-Printing pencetakan beton bangunan adalah: a. Pencetakan rumah dengan mesin 3D-Printing beton dilakukan dengan teknologi ekstrusi. b. Bahan beton didorong melalui nozzle printer 3D beton untuk membentuk lapisan yang mencetak bangunan dalam 3D-Printing. c. Pencetakan 3D-Printing beton dapat mencetak dinding dan bingkai unit bangunan, jembatan, bangku, atau dekorasi luar ruangan. d. Persyaratan lain seperti listrik, pipa ledeng, dan jendela dipasang secara terpisah. e. Bangunan beton cetak 3D-Printing mudah dibuat. f. Mesin ini juga dapat menangani geometri yang rumit. g. Printer 3D yang digunakan untuk mencetak bersifat portabel sehingga dapat dipindahkan ke banyak lokasi. h. Ini adalah pilihan terbaik untuk rumah menengah dan menengah bawah. i. Tidak optimal untuk membangun bangunan dan struktur mewah yang besar. j. Penggunaan teknologi cetak 3D-Printing mengurangi pemborosan bahan secara keseluruhan dibandingkan dengan metode konstruksi tradisional. Karenanya konstruksi 3D adalah teknik yang ramah lingkungan. k. Dalam metode ini, desain dicetak di tempat sehingga menghemat waktu, uang, dan energi.
  • 25. 21 2.6 Kelebihan dan Kekurangan 3D-Printing dalam konstruksi bangunan Kelebihan dari 3D-Printing dalam konstruksi bangunan yaitu a. Waktu Pencetakan Relatif Cepat Waktu pencetakan 3D-Printing sangat cepat sehingga kita tidak akan menunggu lama untuk memperoleh hasil cetakan yang diharapkan untuk pembentukan suatu objek. b. Hasil Cetak Akurat Selain unggul dalam kecepatan, 3D-Printing juga memiliki tingkat akurasi yang tinggi. Hasil objek yang dicetak memiliki bentuk dan tampilan yang serupa dengan yang ada di desain digital. c. Mampu Memperbanyak Produk Proses yang cepat dan detail yang akurat sangat mendukung proses duplikasi objek. Hal ini sangat bermanfaat bagi perusahaan yang memproduksi ponsel, sepatu, baju, mobil, dan berbagai produk yang memerlukan keidentikan satu sama lain. d. Dapat menghemat waktu pembangunan, mengurangi limbah pembangunan, efisiensi bahan baku pembangunan, dapat membentuk geometri yang rumit dan dapat menghemat biaya proses pembangunan. Kekurangan 3D-Printing dalam konstruksi bangunan yaitu a. Kurang Praktis 3D-Printing masih dinilai kurang praktis karena rata-rata satu mesin hanya sanggup mencetak dengan satu material saja. Tentu akan merepotkan jika kita ingin membuat produk yang disusun oleh banyak material berbeda karena harus mengumpulkan banyak jenis printer. b. Meningkatkan Pembajakan Cara kerja 3D-Printing memanfaatkan file atau desain digital untuk dicetak menjadi benda adalah celah yang mematikan hak cipta. Dengan begitu pembajakan produk akan menjadi sehingga mengurangi produk. c. Merebut Pekerjaan Manusia Tidak sedikit SDM berkemampuan rendah yang sangat bergantung pada pekerjaan di industri manufaktur untuk bertahan hidup. Ketika proses produksi digantikan oleh mesin 3D-Printing maka banyak manusia kehilangan pekerjaan sehingga akan mengacaukan perekonomian masyarakat.
  • 26. 22 BAB III PERBANDINGAN TEKNOLOGI YANG SERUPA 3.1 Perbandingan Antara Mix Design Mortar Untuk Bangunan Dengan Metode 3D Print Construction Dengan Desain dan Analisa Kinematika Paralel Robot 4-CRU Sebagai Mekanisme Alat 3D-Printing Bangunan Pembuatan Mix Design Mortar memiliki sifat flowability, buildability, extrudeability dan repeatability yang baik serta memiliki kuat tekan yang tinggi. Untuk mendapatkan karakteristik mix design yaitu flowability, buildability, extrudability, waktu ikatan dan kuat tekan dengan menggunakan material lokal. Metode yang digunakan adalah trial and error dengan mencoba berbagai perbandingan antara air, semen, pasir dengan ukuran 0,15-1,2 mm, SikaFume, dan SikaCim Concrete Additive. Karakteristik bahan yang dapat digunakan untuk membuat mortar 3D printer harus memiliki karakter flowability, waktu ikatan singkat dan kuat tekan tinggi. Kelebihan mortar yaitu: a) Mudah dan praktis digunakan Sebagai bagian dari perkembangan teknologi, mortar atau semen instan tentunya memiliki kelebihan dan kekurangan mortar yang harus di pertimbangkan. Salah satu kelebihan utama dari semen instan tersebut adalah kemudahan penggunaan dan lebih praktis karena tidak perlu menambahkan bahan lain cukup memberi air untuk mendapatkan konsistensi yang diinginkan. b) Menghemat waktu dan biaya Harga semen konvensional memang lebih murah dibandingkan dengan harga semen instan atau mortar. Namun karena pemakaiannya yang lebih efisien dan mampu menghemat waktu maka semen mortar secara biaya keseluruhan jauh lebih hemat dibandingkan dengan semen konvensional. c) Daya rekat lebih baik Kelebihan lainnya yang dimiliki oleh semen instan atau mortar adalah kemampuan daya rekatnya yang lebih baik dibandingkan semen konvensional. Hal ini dikarenakan dalam komposisi bahan semen instan tersebut tentunya sudah diperhitungkan lebih matang terkait campuran yang tepat dibandingkan pengadukan semen konvensional yang lebih menekankan pada feeling serta pengalaman. Selain itu, kualitas dari bahan yang terdapat di dalam semen instan atau mortar tersebut tentu sudah terjamin.
  • 27. 23 d) Mudah disimpan Kelebihan lain yang juga dimiliki oleh mortar dibandingkan harus membuat adukan semen konvensional adalah gampang disimpan. Sama halnya dengan semen konvensional, mortar disimpan dalam sak sehingga dapat ditata dengan rapi dalam penyimpanannya dibanding harus menyimpan semen, pasir, dan bahan lain tersendiri. Kekurangan mortar yaitu: a) Harga yang lebih mahal Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, semen instan terdiri dari komposisi campuran bahan lain dalam satu saknya sehingga nilai harganya tentu lebih mahal dibandingkan semen konvensional. b) Distribusi yang terbatas Permasalahan lain yang menjadi salah satu kekurangan semen instan adalah distribusinya yang masih kurang merata karena belum banyak produsen bahan bangunan yang diproduksinya. Dengan distribusi yang terbatas tersebut menjadikan mortar tidak dapat dengan mudah ditemukan terutama di daerah-daerah. c) Pengaturan komposisi tidak dapat dimodifikasi Kelemahan lain yang dimiliki oleh mortar sebagai semen instan adalah pengaturan komposisinya tidak dapat diubah karena memang sudah dipatok oleh produsen dan dimasukkan di dalam sak. Sedangkan Desain dan Analisa Kinematika Parallel Robot 4-CRU membuat kriteria desain yang dibutuhkan berdasarkan data mekanisme robot yang telah dikembangkan terdahulu. Data tersebut digunakan untuk menentukan derajat kebebasan yang dibutuhkan, jenis gerakan moving platform dan jenis joint yang digunakan dan analisa singularitas dilakukan untuk mengetahui terjadinya kondisi singularitas pada mekanisme paralel robot 4-CRU. 3.2 Perbandingan Antara Rancangan Bangunan Kostruksi Rangka Mesin 3D Printer Tipe Cartesian Berbasis Fused Deposition Modeling (FDM) Dengan Beton Hasil Teknologi Cetak 3D Bisa Ciptakan Desain Bangunan Yang Menarik Rancang Bangun Konstruksi Rangka Mesin 3D Printer Tipe Cartesian Berbasis FDM menggunakan 3 sumbu utama yaitu sumbu x dengan panjang area cetak 380 mm, sumbu y dengan panjang area cetak 400 mm, dan sumbu z dengan panjang area cetak 380 mm, dan material yang digunakan yaitu baja JIS G3103 1995 SS400, dan Alumunium Al1100.
  • 28. 24 Semua printer FDM melakukan fungsi yang sama yaitu mengunakan filamen termoplastik leleh untuk membuat lapisan plastik untuk membentuk suatu objek. Jika semuanya berjalan lancar, printer akan meletakkan filamen cair dalam garis yang bersih di alas cetak. Lapisan pertama ini melekat pada permukaan alas cetak saat mendingin untuk menjaga objek tetap terpasang dengan kuat saat objek dicetak. Saat printer meletakkan filamen cair di atas lapisan sebelumnya, kedua lapisan melebur bersama untuk membuat bagian yang relatif padat. Sedangkan Beton Hasil Teknologi Cetak 3D menggunakan teknik pembuatan yang menambahkan sesuatu dalam kuantitas yang kecil, di sini objek dibangun dengan menambahkan lapisan material. Proses konstruksi untuk bangunan konvensional biasanya melibatkan pengecoran beton ke dalam cetakan. Tetapi proses yang menggabungkan teknologi digital dan wawasan baru terhadap teknologi material memungkinkan pembangunan konstruksi dengan bentuk yang lebih bebas tanpa menggunakan cetakan. Printer 3D-Printing beton dikendalikan oleh seperangkat kode yang merupakan bahasa mesin. Perintah ini mengarahkan print head hingga model 3 dimensi dibangun. Printer 3D beton beroperasi menggunakan sumbu x, y, dan z. Jika printer 3D dipasang pada rel, maka Panjang rel yang digunakan untuk memindahkan printer maju dan mundur membentuk sumbu x. Jarak antara rel diantara arah yang berlawanan membentuk sumbu y, ketinggian pilar yang membawa nozzel peralatan membentuk sumbu z. Setiap konstruksi bangunan dimulai dengan fondasi. Pondasi dibuat dan membuat permukaannya rata sehingga printer 3D dapat menempatkan rel dengan benar dan mulai bekerja dari pondasi.
  • 29. 25 BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Teknologi 3D-Printing adalah salah satu teknologi mesin cetak yang banyak dikembangkan beberapa tahun terakhir. Bila printer biasa hanya dapat mencetak benda 2 dimensi, maka teknologi 3D-Printing dapat mewujudkan benda 3 dimensi sebagai outputnya. Teknologi 3D-Printing dimanfaatkan oleh perusahaan-perusahaan yang bergerak di bidang 3D-Printing untuk menciptakan berbagai produk di sektor industri, kesehatan, fashion, dan bangunan. 3D-Printing juga adalah sebuah printing yang menampilkan semua data dalam bentuk cetakan, namun berbeda dengan printing biasanya yang mencetak data dalam sebuah kertas ataupun lembaran lainnya. Dengan teknologi dari 3D-Printing sebuah perusahaan dapat membuat sebuah prototype tanpa harus menghabiskan bahan baku ataupun material. Karena sehabis seorang desainer menggambar objek 3 dimensi mereka akan bisa langsung mencetak hasil desain mereka dengan printer tersebut dan langsung mengetahui kira-kira apa kekurangan dari desain yang telah dibuatnya. 4.2 Saran Dalam perkembangan untuk menyempurnakan mesin ini agar dilakukan juga pencegahan terhadap maraknya pelanggaran hak cipta karena kita dapat membuat suatu barang dengan mudah, agar dapat lebih di kontrol pendistribusian teknologi ini jika nantinya sudah di pasarkan secara massal. Namun semua itu dikembalikan kepada individu masing-masing dalam menggunakan alat tersebut agar dapat digunakan sebaik-baiknya tidak untuk melakukan sesuatu yang merugikan orang lain melainkan buatlah sesuatu yang dapat menguntungkan orang lain.
  • 30. 26 DAFTAR PUSTAKA Pristiansyah1. (2019). Optimasi Parameter Proses 3D Printing FDM Terhadap Akurasi. Manutech Vol. 11 No. 01 (2019) , 34-40. ANSEN, J. (2019). PERKEMBANGAN 3D PRINTING UNTUK PEMBANGUNAN PROPERTI. JEFFREY ANSEN 13/11/2019, 10-25. M FADHOLI AFINANTO, P. I. (2020). MIX DESIGN MORTAR UNTUK BANGUNAN DENGAN METODE 3D PRINT CONSTRUCTION. Universitas Gadjah Mada, 2020, 30-84. Muliyawan, M. D. (2017). Rancang Bangun Konstruksi Rangka Mesin 3d Printer Tipe Cartesian Berbasis Fused Deposition Modeling (Fdm). Mochamad Diki Muliyawan,2017, 253-257. Sanjayan, J. (2018). Beton hasil teknologi cetak 3D bisa ciptakan desain bangunan yang menarik. 27 November 2018, 25-45. Firdaus, M. B. (2020). RANCANG BANGUN PRINTER 3D BERBASIS MIKROKONTROLLER DAN BLUETOOTH. Muhammad Bahriyan Firdaus,Vol 12, No 2 2020, 51-58. Widianingsih, T. (2020). Manfaat Printer 3D Bagi Industri Arsitektur. Tya Widianingsih 26 Nov 2020, 60-76. Putrayudanto, P. (2018). Desain dan Analisa Kinematika Paralel Robot 4-CRU Sebagai Mekanisme Alat 3D-Printing Bangunan. Putrayudanto, Pradiktio (2018) , 50-80. M.iqbal. (2019). Menciptakan Rumah Idaman Dari 3D Printing. M.iqbal 30 September 2019 , 23- 30.