Sains & Teknologi

Printer 3D Terbaru dengan Fitur Penglihatan dan Kecerdasan Buatan

Durasi Baca: 4 menit

Objek yang dibuat dengan pencetakan 3-D bisa lebih ringan, lebih kuat, dan lebih kompleks daripada yang diproduksi melalui metode manufaktur tradisional. Tetapi beberapa tantangan teknis harus diatasi sebelum pencetakan 3-D diproduksi massal.

Printer yang tersedia secara komersial umumnya hanya menawarkan fitur berkecepatan tinggi, presisi tinggi, atau berkualitas tinggi. Jarang mereka menawarkan ketiganya, sehingga membatasi kegunaannya sebagai alat manufaktur. Saat ini, pencetakan 3-D digunakan terutama untuk pembuatan prototipe dan volume rendah dari bagian-bagian khusus.

Sekarang Inkbit, sebuah startup dari MIT, berencana membawa semua hasil pencetakan 3-D ke banyak produk yang belum pernah dicetak sebelumnya — dan bertujuan untuk melakukannya pada volume yang secara radikal akan berdampak pada proses produksi dalam berbagai industri.

Perusahaan ini mencapai hal ini dengan memasangkan printer inkjet 3-D multimaterial dengan penglihatan (visi) dan sistem pembelajaran mesin (kecerdasan buatan)Sistem visi secara komprehensif memindai setiap lapisan objek saat sedang dicetak untuk memperbaiki kesalahan secara real-time, sementara sistem pembelajaran mesin menggunakan informasi itu untuk memprediksi perilaku bahan yang melengkung dan membuat produk akhir yang lebih akurat.

“Perusahaan ini lahir dari ide untuk memberikan printer 3-D dengan mata dan otak,” kata salah satu pendiri dan CEO Inkbit, Davide Marini Ph.D.

Baca juga:  Sekarang Ponsel Bisa Menjadi "Robot" untuk Melakukan Rutinitas Kerja

Gagasan itu membuka serangkaian aplikasi untuk mesin Inkbit. Perusahaan mengatakan dapat mencetak bahan yang secara fleksibel jauh lebih akurat daripada printer lain. Jika suatu benda, termasuk chip komputer atau komponen elektronik lainnya, ditempatkan pada area cetak, mesin dapat dengan tepat mencetak bahan di sekitarnya. Dan ketika suatu objek selesai, mesin menyimpan replika digital yang dapat digunakan untuk jaminan kualitas.

Inkbit merupakan perusahaan baru, dan saat ini memiliki satu printer tingkat produksi operasional. Tetapi akan mulai menjual produk pada akhir tahun ini, dimulai dengan pilot project dengan Johnson and Johnson, sebelum menjual printernya tahun depan. Jika Inkbit dapat meningkatkan minat saat ini dari perusahaan yang menjual perangkat medis, produk konsumen, dan komponen otomotif, mesinnya akan memainkan peran produksi terkemuka dalam sejumlah pasar multi-miliar dolar dalam beberapa tahun ke depan, dari pelurus gigi hingga industri masker tooling dan sleep apnea.

“Semua orang tahu keunggulan pencetakan 3-D sangat besar,” kata Marini. “Tetapi kebanyakan orang mengalami masalah dalam mengadopsinya. Mesin kami adalah yang pertama yang dapat mempelajari sifat-sifat suatu bahan dan memprediksi perilakunya. Saya percaya itu akan transformatif, karena akan memungkinkan siapa saja untuk beralih dari ide ke produk yang dapat digunakan dengan sangat cepat. Ini membuka peluang bisnis untuk semua orang. “

Baca juga:  Para Peneliti Berhasil Mendeteksi Gambar Wajah yang Dimanipulasi

Potensi Printer

Beberapa bahan yang paling sulit untuk dicetak hari ini juga yang paling umum digunakan dalam proses pembuatan saat ini. Termasuk bahan seperti karet seperti silikon, dan bahan suhu tinggi seperti epoksi, yang sering digunakan untuk isolasi elektronik dan dalam berbagai produk konsumen, kesehatan, dan industri.

Bahan-bahan ini biasanya sulit untuk dicetak, menyebabkan distribusi yang tidak merata dan kegagalan proses cetak seperti penyumbatan.  Mereka juga cenderung menyusut atau membulat di tepi seiring waktu. Salah satu pendiri Inkbit, Wojciech Matusik, seorang associate professor teknik elektro dan ilmu komputer, Javier Ramos, Wenshou Wang, dan Kiril Vidimče, telah menangani masalah ini selama bertahun-tahun di Grup Fabrikasi Komputasi Matusik dalam Laboratorium Ilmu Komputer dan Kecerdasan Buatan (CSAIL).

The Snapper 3D printer. Kredit: Inkbit.

Di MIT, kelompok riset Matusik menggunakan pemindai 3-D sederhana untuk melacak kemajuan mesinnya. Untuk printer pertama Inkbit, para pendiri ingin secara dramatis meningkatkan “penglihatan” mesin mereka. Mereka memutuskan untuk menggunakan pemindai optical coherence tomography (OCT), yang menggunakan panjang gelombang cahaya yang panjang untuk melihat melalui permukaan material dan memindai lapisan material pada resolusi, fraksi sebesar rambut manusia.

Karena pemindai OCT secara tradisional hanya digunakan oleh dokter mata untuk memeriksa di bawah permukaan mata pasien, satu-satunya yang tersedia terlalu lambat untuk memindai setiap lapisan dari bagian cetak 3-D,” seperti Marini menjelaskannya, dan membangun pemindai OCT khusus yang menurutnya 100 kali lebih cepat dari yang ada di pasaran saat ini.

Printer 3-D Inkbit dapat menghasilkan objek multimaterial (seperti katup jepit yang ditunjukkan di atas) pada volume tinggi. Kredit: Inkbit

Ketika sebuah layer dicetak dan dipindai, visi mesin dan sistem pembelajaran mesin ini secara otomatis memperbaiki kesalahan secara real-time dan secara proaktif mengkompensasi perilaku melengkung dan susut dari bahan yang berubah-ubah, untuk memastikan ketepatan, yang cenderung macet bila digunakan dengan bahan yang sulit untuk dicetak.

Baca juga:  Printer 3-D Perintis Mencetak Rekor Baru Paling Efisien

Sistem ini dirancang untuk memungkinkan pengguna membuat prototipe dan membuat objek baru pada mesin yang sama. Printer industri Inkbit saat ini memiliki 16 print head untuk membuat bagian-bagian multimaterial dan blok cetak yang cukup besar untuk menghasilkan ratusan ribu produk berukuran kepalan tangan setiap tahun (atau sejumlah kecil produk yang lebih besar). Desain inkjet tanpa kontak dari mesin berarti meningkatkan ukuran iterasi nantinya akan sesederhana memperluas blok cetak.

Struktur kisi kompleks 3D dicetak pada printer 3D Snapper. 
Kredit: Inkbit.

Johnson dan Johnson, mitra strategis Inkbit, sedang dalam proses mendapatkan salah satu printer pertama. MIT Startup Exchange Accelerator (STEX25) juga telah berperan dalam memaparkan Inkbit ke perusahaan-perusahaan terkemuka seperti Amgen, Asics, BAE Systems, Bosch, Chanel, Lockheed Martin, Medtronic, Novartis, dan lainnya.

    Leave a Reply