Pengolahan logam menggunakan printer 3D (metal 3D printing) dapat menghasilkan bagian-bagian roket yang bentuknya paling rumit, dengan menggunakan bahan yang sulit terbakar. Printer 3D sendiri bukan lagi sebuah teknologi baru, namun bagaimana 3D Printer berkembang di industri luar angkasa untuk mengatasi lingkungan luar angkasa yang semakin keras? Mari kita lihat situasi terkini.
Dari Plastik Menuju Logam
Sejak perkenalan printer 3D pertama di dunia pada tahun 1980an, penerapannya terus berkembang. Menurut Live Science, printer 3D tiba-tiba mulai menarik perhatian di abad ke-21. Awalnya, printer 3D berguna untuk membuat prototipe dengan cepat, dan bahan filamen terbatas pada plastik. Plastik sangat fleksibel dan mudah dibentuk dengan cara melunak saat dipanaskan, menjadikannya bahan yang paling mudah digunakan pada printer 3D.
Logam menjadi cair pada suhu kamar dan tidak cocok untuk pencetakan. Namun, mesin modern memungkinkan hal ini. Saat membuat bentuk kecil dari logam, printer 3D jauh lebih cepat daripada mesin. Menurut buku 'Introduction to Plastics Engineering, 2018‘, pemotongan adalah proses “pengurangan” yang memotong balok logam, yang memakan biaya dan waktu yang lama. Di sisi lain, pencetakan 3D adalah proses “tambahan” yang menentukan dimensi presisi tinggi sejak awal dan melapisi lapisan dalam tiga dimensi.
Pencetakan 3D dengan logam mungkin memerlukan lebih banyak langkah, tidak seperti bahan lain tergantung pada metode pencetakannya. Metode Sintering Logam Selektif (SLS) mencetak logam dengan mengikatnya ke resin plastik. Dengan kata lain, Anda dapat mencetak dengan perasaan yang sama seperti resin plastik. Bedanya, saat keluar dari mesin, benda tersebut belum menjadi benda logam utuh. Langkah tambahannya adalah memperkuat bagian cetakan dan menghilangkan plastik yang tidak perlu.
Aplikasi ke Industri Luar Angkasa
Memproses komponen logam menggunakan printer 3D menjadi kesukaan para insinyur yang berkecimpung dalam pembuatan aplikasi luar angkasa, misalnya komponen logam untuk roket. Mesin roket harus tahan terhadap suhu yang sangat tinggi, sehingga penggunaan bubuk superalloy tembaga Inconel menjadi semakin sering. Inconel adalah superalloy khusus yang terkenal akan ketahanannya yang sangat baik terhadap korosi dan oksidasi.
Daripada memasukkan plastik ke dalam filamen logam, metode yang disebut DMLS (Direct Metal Laser Sintering) lebih cocok untuk aplikasi luar angkasa. Untuk membuat bagian-bagian roket yang detail, lapisan bubuk logam halus dilapiskan, dan kemudian laser disinari ke bubuk logam tersebut. Data objek yang dibuat secara digital dilacak secara akurat menggunakan laser, dan logamnya dipanaskan serta diikat. Ulangi proses ini untuk setiap lapisan hingga benda terendam dalam bubuk logam di sekitarnya.
Dalam waktu dekat, kita mungkin dapat mencetak logam secara 3D di luar angkasa untuk membuat komponen dan peralatan yang kita perlukan, tanpa mengangkut peralatan dengan roket. Ini akan mengurangi waktu penerimaan suku cadang pengganti untuk perbaikan dan mengurangi biaya pengangkutan suku cadang perbaikan dari Bumi ke Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS). NASA saat ini mendanai penelitian dan pengembangan pencetakan 3D logam dalam gravitasi rendah. Jika manufaktur di luar angkasa berhasil, maka akan memungkinkan untuk membuat pangkalan di bulan di masa depan.
