Dokumen tersebut membahas tentang ilmu material yang relevan dalam proses 3D printing dan manufaktur aditif, termasuk pemilihan material, jenis material plastik, logam, dan resin yang umum digunakan beserta sifat-sifatnya.

1. MATERIAL KERJA
3D PRINTING
Dosen Pembimbing :
Dr. Ir. M.Sabri M.T.IPM.Asean Eng.
Oleh :
Adek Ananda (20-001)
Herbert Barimbing (20-161)
Rusdan Hamid (21-007)
Zebediah Halim (21-081)
Muhammad Rizqi Piliang (21-082)
Rifqi Tubagus Hilmi (21-084)

2. Ilmu Material Dalam 3D Printing
Ilmu Material Dalam 3D Printing
 Dengan munculnya pencetakan 3D dan manufaktur aditif, ilmu material
menjadi semakin penting dalam produksi berbagai macam produk.
 Penerapan ilmu material pada pencetakan 3D dan manufaktur aditif telah
memungkinkan produksi berbagai objek dengan sifat unik, mulai dari
komponen berkekuatan tinggi hingga implan biokompatibel.
 Ilmu material memainkan peran penting dalam pengembangan dan produksi
berbagai objek seperti peralatan medis dan komponen luar angkasa hingga
produk konsumen, ilmu material dapat membantu menciptakan proses
manufaktur yang lebih efisien, berkelanjutan, dan hemat biaya.
 Salah satu tantangan terbesarnya adalah menciptakan material baru yang
sesuai untuk pencetakan 3D dan manufaktur aditif.

3. Pemilihan Material Dalam Proses 3D Printing
 Menentukan sifat yang diinginkan dari produk akhir seperti kekuatan, fleksibilitas,
ketahanan panas, dan ketahanan kimia.
 Mengidentifikasi material yang akan memberikan sifat yang diinginkan. Hal ini
dapat dilakukan melalui penelitian dan konsultasi dengan pakar industri.
 Menentukan proses pencetakan 3D atau pembuatan aditif terbaik untuk material
tersebut. Hal ini dapat mencakup proses seperti pemodelan deposisi leburan
(FDM), sintering laser selektif (SLS), atau proses lainnya.
 Penting untuk mempertimbangkan sifat material, jenis printer 3D atau mesin
pembuat aditif, dan biaya material.

4. Tabel Sifat Material 3D Printing

5. Metal 3D Printing Plastic 3D Printing Other 3D Printing
1. Fused Deposition Modeling (PDM)
2. Selective Laser Sintering (SLS)
1. Direct Metal Laser Sintering(DMLS)
2. Selective Laser Melting (SLM)
3. Binder Jetting
1. Digital Light Processing(DLP)
2. Continious Liquid Interface
Production(SLM)
3. Multi Jet Fusion (MJF)
4. Direct Energy Deposition (DED)
Tipes Of 3D Printing
Klasifikasi Mesin 3D Printing Berdasarkan Material Kerja

6. Klasifikasi Material Material 3D Printing
Metal Plastik Resin
1.PLA (Polylactic Acid)
2.ABS (Acrylonitrile Butadiene
Styrene
3.PETG (Polyethylene
Terephthalate Glycol-Modified)
4.TPU (Thermoplastic
Polyurethane
5.Nylon
6.PVA (Polyvinyl Alcohol)
7.HIPS (High-Impact Polystyrene)
8.ASA (Acrylonitrile Styrene
Acrylate)
9.PC (Polycarbonate)
1.Resin Fleksibel
2.Resin Transparan
3.Resin Tahan Panas:
4. Resin Gigi
1.Baja Perkakas
2.Baja Tahan Karat
3.Titanium
4.Inconel 625

7. PLASTIC

8. Polilactic Acid (PLA)
Adalah plastik biodegradable yang mudah dicetak dan ramah lingkungan. Berikut beberapa informasi lebih lanjut tentang PLA dalam
konteks 3D printing.
Keunggulan PLA:
1.Mudah Dicetak:
2.Tidak Berbau dan Tidak Beracun
3.Warna dan Finishing yang Baik
Keterbatasan PLA:
1.Tidak Tahan Panas
2.Kekuatan yang Terbatas
3.Rentan terhadap Deformasi
Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS)
ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) adalah plastik termoplastik yang sering digunakan dalam berbagai aplikasi karena sifat-sifatnya
yang kuat dan tahan lama.
Keunggulan ABS:
1.Kekuatan dan Tahan Lama
2.Tahan terhadap Suhu Tinggi
3.Kemampuan Post-ProcessingResistensi Terhadap Bahan Kimia
Keterbatasan ABS:
1.Bau dan Emisi Gas
2.Retakan Warping
3.Kekerasan Terhadap Lapisan

9. PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol-
Modified)
PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol-Modified) adalah plastik termoplastik yang memiliki beberapa keunggulan yang
membuatnya menjadi pilihan yang baik untuk berbagai aplikasi.
Keuntungan PETG :
1.Kekuatan dan Ketahanan
2. Tahan terhadap Suhu Sedang
3.Transparansi dan Kekilauan
4.Tidak Menghasilkan Bau yang Tidak Sedap
5.Kemudahan Cetak
Keterbatasan PETG:
1.Kekerasan Terhadap Lapisan
2.Waktu Pendinginan
3.Sifat Higroskopis
PETG adalah bahan yang serbaguna dan sering digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk suku cadang, kemasan, mainan,
dekorasi, dan banyak lagi. PETG merupakan pilihan yang baik jika membutuhkan kombinasi kekuatan, ketahanan terhadap suhu, dan
kejelasan pada objek 3D.

10. Thermoplastic Polyurethane
(TPU)
Thermoplastic Polyurethane (TPU adalah salah satu jenis poliuretan yang termoplastik, yang berarti bahan ini dapat meleleh saat
dipanaskan dan kemudian mengeras saat didinginkan, yang memungkinkan proses cetak 3D yang fleksibel dan elastis.
Berikut beberapa karakteristik utama dari TPU dalam 3D printing:
1.Elastisitas:.
2.Keamanan makanan:
3.Kompatibilitas 3D printer:
4.Tidak beracun
PVA, atau Polivinil Alkohol, adalah polimer lembut dan mudah terurai yang sangat sensitif terhadap kelembapan. Saat terkena air,
PVA justru akan larut sehingga menjadikannya bahan struktur pendukung yang sangat berguna untuk pencetakan 3D. Saat
mencetak bentuk yang sangat rumit atau yang rongganya tertutup sebagian, penyangga PVA dapat digunakan dan mudah
dilepas dengan melarutkannya dalam air hangat.
Polivinyl Alcohol
(PVA)

11. RESIN

12. Resin Transparan
Resin bening sangat mirip dengan resin standar. Berguna untuk
membuat objek kecil dengan tingkat detail yang tinggi, namun dengan
properti tambahan yaitu tembus cahaya dan tidak berwarna.
Selain memudahkan proses pengamplasan dan pengecatan selanjutnya,
juga memungkinkan Anda menciptakan efek seperti kaca untuk semua
jenis objek dekoratif. Semuanya dengan tekstur resin standar yang halus
dan lembut
Resin fleksibel dalam konteks 3D printing adalah jenis bahan cetak 3D yang memiliki sifat elastis atau karet. Bahan ini digunakan
dalam proses 3D printing resin stereolitografi (SLA) atau pemrosesan cahaya digital (DLP). Berikut adalah beberapa informasi lebih
lanjut tentang resin fleksibel 3D printing:
1.Jenis Bahan: Resin fleksibel adalah jenis resin fotopolimer yang dirancang khusus untuk mencetak objek 3D
2.Aplikasi: Pembuatan segel, gasket, komponen sentuhan lembut, prototipe alas kaki, pegangan ergonomis, dan bagian-bagian lain
yang memerlukan tingkat fleksibilitas tertentu.
3.Pemrosesan Setelah Cetakan: memerlukan tahap pemrosesan lanjutan, seperti pencucian dalam alkohol isopropil untuk
menghilangkan resin yang belum tererasa sepenuhnya dan pengerasan di bawah cahaya UV
Resin
Fleksibel

13. resin gigi tersusun dari unsur organik yang bebas racun. Resin gigi menyukai pembuatan bagian-bagian dengan tekstur halus dan
tingkat detail yang cukup tinggi. Opsi ini ideal untuk pembuatan penahan, mahkota, jembatan, panduan bedah, prostesis gigi atau
model anatomi, dan aplikasi gigi lainnya. Selain itu, produk ini sangat mengurangi biaya produksi prostesis gigi tradisional.
Resin Gigi
Resin tahan panas dapat dianggap sebagai resin industri. Mereka dicirikan oleh ketahanan termalnya, yaitu kemampuan untuk
membuat bagian-bagian yang dapat terkena suhu hingga 230°C tanpa mengubah bentuk dan sifat-sifatnya. Oleh karena itu, produk
ini ideal untuk aplikasi seperti pembuatan perkakas pengecoran, perkakas yang akan terkena cairan panas, dan mesin yang terkena
panas yang hebat.
Resin Tahan
Panas

14. METAL

15. Baja Perkakas
Baja perkakas adalah keluarga paduan berbahan dasar besi yang mengandung karbon dalam jumlah relatif tinggi,
yang membentuk karbida dengan unsur paduan lainnya, termasuk tungsten, kromium, vanadium, dan molibdenum.
Digunakan dalam produksi cetakan, stempel, dan alat pemotong di berbagai industri.
Opsi baja perkakas beserta tipe pengerjaannya berikut tersedia untuk pencetakan 3D logam yaitu :
D2 (karbon tinggi, kromium tinggi)
M2 (molybdenum-type high-speed steel)
H13 (hot work tool steel) (SLM) or direct metal laser sintering (DMLS)
H11 (SLM) or direct metal laser sintering (DMLS)
MS1 (Maraging Steel) (DMLS)
1.2709 (Maraging Steel) (DMLS)

16. Baja Tahan Karat
Pencetakan 3D baja tahan karat, dikenal sebagai manufaktur aditif dengan baja tahan karat, adalah teknologi yang memungkinkan
pembuatan komponen dan benda logam yang rumit dan tahan lama.Proses ini menggunakan berbagai metode dan teknologi untuk
mengendapkan lapisan demi lapisan material baja tahan karat, sehingga menghasilkan pembentukan objek tiga dimensi.
Ada beberapa teknik untuk mencetak baja tahan karat 3D, yang paling umum adalah:
Peleburan Laser Selektif (SLM)
Sintering Laser Logam Langsung (DMLS)
Beberapa jenis material Stainless steel untuk 3D Printing:
316L Stainless Steel
17-4 PH Stainless Steel
15-5 PH Stainless Steel
304L Stainless Steel
Duplex Stainless Steel

17. Titanium untuk Manufaktur Aditif
Titanium 6Al-4V,
Sangat ideal untuk prototipe dan suku cadang fungsional di bidang kedirgantaraan dan
otomotif serta untuk aplikasi militer
bahan yang sangat baik untuk pembuatan suku cadang dengan geometri dan presisi
yang kompleks, serta perkakas produksi.
Titanium 6Al-4V grade 23
Paduan biokompatibel yang biasa digunakan untuk implan medis dan prostesis.
Titanium Beta 21S
Menunjukkan kekuatan yang lebih tinggi dibandingkan paduan titanium konvensional
seperti 6Al-4V
Titanium Kelas 21
Bahan ideal untuk implan ortopedi dan aplikasi mesin luar angkasa. Beta titanium
banyak digunakan dalam ortodontik.
Cp-Ti (Titanium Murni), grade 1, 2
Digunakan di bidang medis untuk berbagai aplikasi karena biokompatibilitas titanium
dengan tubuh manusia.
Titanium