Printer 3D

Beberapa waktu yang lalu saya memesan kit printer 3 dimensi alias 3D Printer dari AliExpress. Harganya 255 USD dengan pajak 24 USD sampai ke Chiang Mai Thailand. Sejak beberapa tahun yang lalu harga printer ini terus menurun, 2 tahun yang lalu masih sekitar 1000 USD, lalu tahun lalu sudah sekitar 500 usd, dan tahun ini sudah setengahnya. Tadinya saya akan menunggu sebulan sebelum posting mengenai ini, tapi karena tiap hari sudah banyak yang bertanya, maka saya akan membuat posting awal sekarang, dan akan posting nanti beberapa minggu lagi.

Sebagai informasi: berdasarkan cara kerjanya ada banyak jenis 3D printer di dunia ini, tapi yang masuk level harga untuk hobi (kurang dari 1000 USD) adalah jenis FFM (Fused Filament Manufacturing) atau nama lainnya adalah FDM (Fused Deposition Modeling) atau FFF (Fused Filament Fabrication). Printer dengan teknologi SLA (Stereolitography) harganya mulai turun, tapi printer murah jenis ini masih jarang sekali. Saya hanya akan membahas printer dengan teknologi FDM/FFM di posting ini.

Sebelum membeli printer 3D, sebaiknya minimal Anda membaca artikel yang saya temukan dua tahun yang lalu, supaya punya ekspektasi yang masuk akal (meski sudah dua tahun, isinya masih valid):

Why 3D Printing Is Overhyped (I Should Know, I Do It For a Living)

Hal yang penting:

1. Seperti semua bidang lain, Anda perlu belajar banyak sekali istilah-istilah baru.
2. Hasil cetakan printer 3D jenis FFM/FDM tidak mulus, butuh postprocessing (amplas, acetone, cat)
3. Proses printing butuh waktu lama (minimal belasan menit, kadang berjam-jam, bahkan puluhan jam, tergantung ukuran dan kompleksitas objek). Sebelum ngeprint, butuh pemanasan (beberapa menit, bisa sampai 10 menit atau lebih tergantung suhu sekitar).
4. Printer biasanya butuh kalibrasi (ada banyak yang perlu dikalibrasi atau disetting). Tanpa kalibrasi menyeluruh, jenis objek tertentu kadang bisa bagus, sedangkan objek lain kurang bagus. Perhatikan poin sebelumnya: printing itu lama, jadi kalibrasi atau pencarian setting optimal juga lama.

Contoh untuk poin terakhir: jika kalibrasinya belum sangat sempurna, objek yang ada “overhang” atau “bridge”-nya bisa jelek. Contoh: bayangkan Anda mencetak jembatan kecil (seperti huruf n kecil), bagian lengkungan atas huruf n akan menjadi jembatan (ini yang namanya bridge) jika kita print seperti huruf “r”, bagian kanannya benar-benar mengambang (ini “overhang”). Contoh salah kalibrasi: jika suhu terlalu tinggi, bahan terlalu cair, jadi jembatannya “runtuh”.

Printer 3D bisa mencetak bridge atau overhang, tapi untuk kasus tertentu kadang lebih masuk akal jika cetakan ditidurkan. Contohnya jika ingin mencetak huruf “n” atau “r” posisi mendatar akan lebih baik, jadi ketika mencetak tidak ada bagian yang mengambang di udara. Tapi tentunya untuk kasus tertentu ini tidak bisa dihindari. Untuk bridge/overhang yang besar, kita bisa mencetak yang namanya “support” (cetakan yang tidak terlalu padat), yang nantinya perlu dilepas dari benda utama dengan tangan atau pisau.

Ada banyak sekali masalah yang bisa muncul. Beberapa contoh masalah 3D Printer bisa dilihat dari situs ini (terkait dengan printer dengan brand tertentu):

A visual Ultimaker troubleshooting guide

Dan juga dari pembuat software printer 3D:

Print Quality Troubleshooting Guide

Itu hanya beberapa dari contoh masalah yang bisa dideskripsikan secara visual. Masih ada banyak contoh masalah lain yang sifatnya tidak visual, misalnya: feeder yang mengeluarkan bunyi clicking (feeder adalah bagian yang menarik filamen), error pada software, dsb.

Setelah membaca semua di atas, barulah Anda putuskan apakah worth your time atau tidak untuk membeli printer 3D. Di kota besar, ada banyak tempat yang sekarang menerima file STL dan akan mengprintkan untuk Anda (saya tinggal di kota kecil, di sini susah mencari layanan 3D printing).

Motivasi saya sendiri ketika membeli 3D printer adalah untuk casing proyek elektronik yang saya buat, dan untuk memperbaiki benda-benda di rumah jika memungkinkan.

Printer Opensource

Hampir semua printer murah menggunakan design open source. Wiki yang membahas lengkap mengenai hal ini adalah Reprap. Ada banyak varian design 3d printer opensource. Contoh variannya ada di bagian feeder (bagian penarik filamen), ada yang lokasinya di atas head printer (direct extruder), ada yang jauh (bowden extruder). Ada yang menggerakan bed-nya untuk gerakan XY, ada yang menggerakkan headnya.

Yang saya miliki saat menggunakan varian design Prusa i3 dengan moving platform dan bowden extuder. Karena sifatnya open source, maka orang-orang bisa membuat kit sendiri dengan bahan yang berbeda-beda (yang paling murah seperti yang saya beli menggunakan frame Acrylic, sedangkan yang mahal framenya metal). Harga motor, hotend, dsb juga bervariasi, itu yang menyebabkan perbedaan harga printer yang jenisnya sama.

Beberapa printer juga bisa diberi fitur ekstra, contohnya: bed autoleveling. Bed adalah landasan print, jika ini tidak rata, maka hasil print tidak bagus, biasanya proses perataan ini harus manual, tapi kita bisa membeli printer dengan fitur autoleveling (atau menambahkannya nanti).

Bahan

Ada banyak bahan untuk 3D Printing. Untuk 3D Printer FDM/FFM, bahan yang sangat umum adalah ABS dan PLA dalam bentuk filamen yang dijual per roll (1 roll biasanya 1kg dengan harga sekitar 30 usd per roll). Bahan lain juga ada (misalnya TPE yang fleksibel), tapi bahan selain ABS dan PLA biasanya sulit dicari dan masih agak mahal.

ABS terbuat dari minyak, suhu leleh cukup tinggi. Tahan panas, kuat, dan tidak terlalu brittle (retas), sebagai referensi: mainan LEGO terbuat dari bahan ABS. Ketika memprint ABS, ada bau seperti plastik terbakar, jadi sebaiknya printer diletakkan di tempat yang sirkulasi udaranya baik.

PLA bahannya organik, titik lelehnya lebih rendah, bisa terurai (jadi kurang cocok untuk tujuan tertentu, misalnya untuk membuat boks elektronik di taman). Bahan PLA lebih brittle dibanding ABS. Ketika memprint PLA, baunya tidak separah ABS.

Meski kedua bahan dasar tersebut relatif aman (anak-anak biasa menggigit LEGO), tapi bahan perwarna yang digunakan bisa tidak aman, dan mungkin juga ada kontaminan lain yang mungkin berbahaya. Hanya beberapa toko yang menyediakan bahan yang FDA approved.

Ketika memprint, Anda perlu memperhatikan suhu optimal untuk bahan Anda. Filamen dari toko berbeda ternyata memiliki titik leleh berbeda (contoh: PLA harusnya butuh kurang dari 200 derajat celcius, tapi bahan yang saya dapat dari China butuh minimal 210 derajat celcius).

Kebisingan

Printer 3D tidak bising, tapi juga tidak senyap. Jika diletakkan di luar kamar, biasanya tidak kedengaran dari dalam kamar dengan pintu tertutup. Jika ada suara yang keras, kemungkinan ada masalah pada printer tersebut.

Listrik

Saya belum berhasil mengukur penggunaan daya printer saya karena watt meter saya rusak. Dari pencarian di Internet, rata-rata sekitar 50-110 watt, tergantung jenis printer, bahan yang digunakan (karena tiap bahan titik lelehnya beda).

Software

Perlu diketahui bahwa ada beberapa software yang terlibat di 3D printer. Pertama adalah software pada printernya sendiri (firmware). Lalu ada software yang bisa Anda gunakan untuk mencetak (mengirimkan perintah dari PC ke printer), software ini biasanya disebut “host software”, contohnya: Repetier Host dan Octoprint. Ini lebih dari sekedar driver printer, karena ada banyak opsi yang bisa diset di software ini (kecepatan print, suhu, laju filamen, dsb).

Software host ini akan memanggil software slicer yang akan memotong benda 3D menjadi layer-layer yang siap diprint. Ada banyak opsi software slicer, contohnya jika kita mencetak sebuah dadu besar, kita bisa mengatur apakah dalamnya kosong atau berisi, dan jika berisi, berapa persen isinya (0-100%). Software slicer yang berbeda akan mengisi dengan pola yang berbeda, misalnya ada yang sekedar membuat zigzag, tapi ada juga yang membuat pola seperti sarang lebah.

Terakhir adalah software untuk merancang sendiri benda-benda 3D. Ada banyak jenis software untuk ini, dari yang sederhana sampai yang rumit, dari yang gratis sampai yang ribuan dollar. Beberapa contoh software yang ada: Blender, SolidWorks, Sketchup, dsb yang bisa menghasilkan file STL. Saya sendiri saat ini memakai OpenSCAD. Inputnya adalah teks seperti program. Menurut saya ini mudah karena kita bisa memasukkan angka-angka secara langsung.

Ada juga software yang bisa membuat model 3D dari foto, tapi saya belum mencoba ini. Salah satu keterbatasan software scan foto adalah: hanya bisa menscan bagian luar benda, tidak bisa menscan bagian dalam sebuah benda.

Sebelum mendesign benda sendiri, Anda bisa mengunjungi situs thingiverse untuk mencari benda-benda yang bisa diprint. Ini merupakan situs “standar” untuk koleksi model 3D.

Keterbatasan

Meskipun katanya Anda bisa mencetak apa saja sesuai imajinasi Anda, ada banyak keterbatasan 3D Printer. Tidak semua benda bisa diprint. Meskipun bisa diprint, kadang benda tersebut tidak bisa menggantikan benda asli, misalnya dalam hal keamanan, ketahanan, dan ketelitian/presisi. Andaikan bisa diprint pun, kadang hasilnya tidak lebih murah atau lebih baik dari membeli sesuatu di toko.

Pengalaman Membeli Kit

Karena sudah melakukan riset banyak mengenai printer, maka saya berkesimpulan bahwa membeli printer mahal tetap ada kemungkinan error dan di sini tidak ada tempat perbaikan printer 3D. Jadi mending sekalian membeli printer murah yang bisa saya rakit sendiri, jadi tahu jika ada bagian yang rusak, dan bisa saya upgrade jika memang perlu.

Printer saya beli dari Aliexpress. Alasan membeli dari seller ini adalah: reputasinya baik, jumlah pemesan banyak (ribuan), dan deskripsinya jujur (memakai foto acrylic seperti seharusnya, ada penjual lain yang seolah-olah memakai frame metal, tapi dalam deskripsi disebut bahwa dia memakai acrylic). Ini sudah termasuk ongkos kirim (Fedex), dan termasuk 2 roll filamen (satu ABS, satu PLA, masing-masing 1 kg).

Jika di kota Anda ada yang menjual printer yang sudah dirakit dengan harga murah (misalnya Anda yang tinggal di negara maju), maka mungkin lebih murah dan mudah membeli langsung printer yang sudah jadi.

Printer yang saya beli benar-benar harus dirakit dari nol (tapi tidak 100% dari nol karena bagian yang perlu disolder sudah disolder dari sana). Hampir semua tool diberikan, kecuali gunting dan cutter. Obeng hex, kunci/wrench, bahkan pinset juga disertakan dalam paketnya. Saya menyarankan sebaiknya Anda membeli juga digital caliper untuk mengukur dan mengkalibrasi hasil cetakan.

Perlu diketahui bahwa selain membeli kit dan membeli yang sudah jadi, ada aliran lain: membeli masing-masing komponen satu persatu. Mengingat banyak komponen yang cukup berat, perkiraan saya ini akan mahal di ongkos kirim. Karena saya bahkan belum pernah melihat 3d printer secara langsung selain di Internet, maka saya tidak memilih cara ini.

Silakan lihat foto album berikut ini untuk melihat bagian-bagiannya (atau klik di sini, jika gagal load di mobile):

Total butuh waktu sekitar 8 jam untuk merakit ini (sekitar 2 jam hari pertama, dan 6 jam hari berikutnya), dengan bantuan dan gangguan dari Jonathan, plus dalam kondisi agak pilek. Jadi seharusnya kalo konsentrasi, bisa kurang dari itu. Video rakitannya durasinya sekitar 2.5 jam. Ada beberapa bagian video itu yang kurang jelas, tapi bisa ditebak. Ketika merakit harus sangat hati-hati, jangan sampai ada yang hilang atau rusak, karena hampir semua bagian diberikan pas jumlahnya.

Sekitar tahun lalu, ketika membaca review di situs penjual, banyak orang yang menyatakan bahwa bagian-bagian yang diberikan tidak pas, kadang harus dipotong, atau mungkin bagian lain perlu diakali. Tapi untunglah, kit yang saya beli semuanya pas, tidak ada yang perlu dipaksa. Sebagian memberikan kit yang 100% lepas, bahkan kabel perlu disolder, firmware perlu di-burn ke dalam memori controllernya, tapi di kit yang saya beli tidak perlu solder, controller board juga sudah diprogram.

Ketika mencetak pertama kali dengan ABS gagal, karena saya kurang memperhatikan masalah setting suhu. Berikutnya lagi: hasil print tidak menempel di bed-nya (landasan printnya), padahal sudah menggunakan tape seperti yang disarankan. Akhirnya saya pindah ke materi PLA, dan bisa berhasil. Teorinya dengan heated bed (ada pemanasnya) maka materi bisa langsung nempel, tapi kenyataannya sering tidak bisa menempel. Ada yang menyarankan memakai lem stick UHU, setelah saya coba ternyata bisa menempel (jadi yang berhasil untuk saya saat ini: dengan heat tape atau lem stick UHU, dan bed harus cukup panas). Ini sebenarnya kurang sesuai dengan teori, teorinya dengan bed yang tanpa heater, maka lem UHU saja cukup, dan bed dengan heater tidak butuh itu. Setelah saya baca di internet bahwa ada yang butuh dua-duanya, maka saya coba dua-duanya.

Pengalaman Printing

Saya baru punya printer ini kurang dari dua minggu, dan tidak selalu punya waktu tiap hari untuk bermain dengan printer ini. Sejauh ini saya sudah mencetak beberapa benda kecil dari thingiverse, dan merancang beberapa benda kecil sendiri.

Hasil print yang dihasilkan menurut saya masih kurang bagus, terutama untuk hal yang butuh presisi. Saya masih sambil belajar, dan menemukan banyak kesalahan. Contoh: waktu pertama sudah agak percaya diri mencetak mobil, eh ternyata bagian atasnya tidak tertutup dengan baik.

Berikutnya dengan OpenSCAD saya memprint beberapa benda yang berguna untuk saya (atas saran Risna):

Hasil-hasil printing berikutnya akan menyusul. Semoga dalam beberapa minggu lagi saya sudah punya pengalaman lebih banyak.

Membeli printer dari Indonesia

Bagi Anda di Indonesia yang ingin membeli printer ini (atau printer lain), ada tips dari bang Ivan yang sudah membeli printer ini (dikirim ke Indonesia):

1. Infokan ke sellernya jgn kirim via fedex.
2. Diinvoice jangan tertulis keyword printer tulis ajah 3d modeler builder biar nggak masalah dgn permendag ttg printer.
3. Kalau kena masalah di clearance cgk, mesti segera di follow up ke fedex karena suka lelet (modus biaya warehouse) juga kalau bisa kontak insider yg ada di custom supaya nggak dikerjain lebih jauh.

Sebagai catatan permendag yang dimaksud:

PERATURAN MENTERI PERDAGANGAN REPUBLIK INDONESIA
NOMOR : 15/M-DAG/PER/3/2007

TENTANG

KETENTUAN IMPOR MESIN MULTIFUNGSI BERWARNA, MESIN FOTOKOPI BERWARNA DAN MESIN PRINTER BERWARNA MENTERI PERDAGANGAN REPUBLIK INDONESIA,