Dibandingkan dengan proses manufaktur konvensional, AM memungkinkan desain geometris yang lebih kompleks, mengoptimalkan pasokan cairan pendingin, peredaman getaran, pengurangan berat, dan optimasi topologi. Artikel ini mengeksplorasi potensi AM dalam alat potong, meninjau kemajuan penelitian yang relevan dan praktik industri, serta menyoroti arah masa depan dan signifikansinya untuk aplikasi industri.

Pasar pemesinan global terus tumbuh, mencapai $379 miliar pada tahun 2023, dengan alat mesin menyumbang $88,6 miliar untuk angka ini. Proses pemesinan seperti pembubutan dan penggilingan banyak digunakan di industri seperti otomotif, dirgantara, pertahanan, dan sektor medis. Meskipun teknik-teknik ini memiliki sejarah yang panjang, alat pemotong tetap menjadi area inovasi yang konstan, terutama dengan munculnya solusi digital, pemantauan proses, dan bahan-bahan baru. Sebagai teknologi yang mengganggu, AM semakin merevolusi desain dan aplikasi alat potong.

Potensi Manufaktur Aditif dalam Desain Alat Potong

AM membawa fleksibilitas yang belum pernah ada sebelumnya dalam desain alat potong, terutama dalam mengoptimalkan struktur geometris dan sifat material. Berikut adalah empat area kunci di mana teknologi AM diterapkan dalam alat potong:

1. Pendinginan dan Pasokan Pendingin: Teknologi AM memungkinkan pembuatan saluran pendinginan internal yang rumit yang memungkinkan pendingin mencapai titik pemotongan dengan lebih efisien. Ini meningkatkan disipasi panas, mengurangi keausan alat, dan meningkatkan efisiensi pemotongan. Desain ini sangat penting saat mengolah paduan berkekuatan tinggi atau bahan yang sulit diolah.

2. Pengurangan Getaran dan Perilaku Getaran: Getaran dapat mempengaruhi akurasi pemesinan. Teknologi AM memungkinkan desain struktur peredam getaran internal atau penggunaan lapisan material yang berbeda untuk mengurangi getaran. Ini meningkatkan stabilitas dan presisi pemesinan, terutama dalam aplikasi pemesinan kecepatan tinggi atau presisi.

3. Desain Ringan dan Optimasi Topologi: Desain ringan mengurangi berat alat potong, mengurangi beban pada mesin dan meningkatkan efisiensi operasional. Dengan AM, optimasi topologi memungkinkan alat dirancang menggunakan jumlah material yang paling sedikit sambil mempertahankan kekakuan yang tinggi. Ini menghemat biaya material dan meningkatkan fleksibilitas alat selama penggantian.

4. Integrasi Fungsional: Teknologi AM memungkinkan pencetakan multi-material, memungkinkan alat untuk menggabungkan fungsi seperti ketahanan aus dan peredaman getaran. Ini mengurangi kebutuhan akan banyak alat dan meningkatkan efisiensi produksi. Fungsi-fungsi ini dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan pemesinan tertentu, memperpanjang umur alat dan meningkatkan produktivitas.

Penelitian Ilmiah dan Aplikasi Industri

Sementara AM menunjukkan potensi besar dalam alat potong, aplikasi industri menghadapi tantangan seperti biaya produksi yang tinggi dan keterbatasan dalam produksi massal. Namun, seiring kemajuan teknologi, masalah ini secara bertahap diatasi. Lebih banyak perusahaan yang menguji dan mengadopsi alat potong yang diproduksi dengan AM, secara signifikan meningkatkan kinerja pemesinan dalam skenario tertentu.

AM menawarkan perspektif baru tentang desain alat potong dan optimisasi kinerja, dengan potensi signifikan dalam pasokan cairan pendingin, pengurangan getaran, pengurangan berat, dan integrasi fungsional. Penelitian di masa depan harus fokus pada penyelesaian hambatan saat ini dalam aplikasi alat AM, seperti biaya produksi dan umur alat. Seiring teknologi ini berkembang, AM siap menjadi kekuatan pendorong utama dalam desain dan pembuatan alat potong, membawa lebih banyak peluang inovasi untuk produksi industri.