Komponen-komponen Pada Printer 3D Tipe FFF

Komponen Utama Printer 3D

Pada artikel ini saya akan memberikan informasi kepada anda komponen-komponen pada 3D printer untuk tipe FFF. Printer 3D dengan teknologi FFF memiliki part dasar yang sama dengan mesin FFF dari pabrikan lainnya yaitu:

• Power Supply
• Main board
• Extruder 
• Heated bed

Sedangkan untuk menunjang fitur tambahan dan membuat mesin menjadi cerdas, beberapa mesin 3d menambahkan beberapa part custom seperti:

• sensor filament
• auto leveling sensor
• layar sentuh
• dll

1. Power Supply

Power supply merupakan komponen yang berfungsi untuk memberikan daya/listrik ke perangkat elektronik dan motor yang terdapat pada printer 3D. 

Tanpa power supply, maka printer tidak akan berfungsi.

Power supply dapat diibaratkan seperti makanan, tanpa makanan tubuh tidak sanggup untuk digerakkan.

Ada dua jenis power supply yang umumnya digunakan pada mesin 3D yaitu 12V dan 24V.

Perbedaan nilai output tegangan power supply berpengaruh terhadap jenis filament pemanas Heated Bed.

Ada filament Bed yang menggunakan tegangan 12V dan ada juga 24V.

Semakin tinggi tegangan untuk element pemanas Bed, semakin cepat pemanasan terjadi. Begitu juga dengan element pemanas Heating Catride (untuk melelehkan filament).

2. Main board

Main board adalah papan elektronik yang terdiri dari  regulator, mikrokontroller, motor driver, dan heat driver yang memiliki tujuan akhir untuk mengontrol seluruh aktifitas printer.

Main board dapat diibaratkan sebagai kepala, tempat pemrosesan terjadi.

Mari kita pelajari lebih dalam.

2.1 Mikrokontroller (uC)

Mikrokontroller adalah salah satu komponen elektronik yang berfungsi untuk memproses segala instruksi yang diberikan, membaca suhu, memberikan instruksi pergerakan motor hingga mengontrol panas pada heated bed dan heating blok.

Mikrokontroller ini dapat diibaratkan sebagai otak tempat pemrosesan data.

Untuk dapat membuat mikrokontroller bekerja, dibutuhkan Firmware dan .GCode

2.1.a Apa itu Firmware?

Firmware adalah kode program yang di suntikkan/dibenamkan/ditanam didalam mikrokontroller secara permanen. 

Fungsinya adalah sebagai penerjemah kode progam .gcode manjadi kode perintah yang dipahami oleh mesin.

Salah satu firmware yang paling terkenal dalam dunia 3D Printing adalah Marlin Firmware. Firmware ini bersifat open source dan boleh digunakan untuk kepentingan pribadi.

Beberapa main board printer yang menggunakan Marlin adalah seperti:

• Prusa
• Creality
• Anet
• Geetech
• Reprap
• Tronxy
• Wanhao
• Ultimaker
• Zone
• Selengkapnya dapat anda baca disini.

2.1.b Apa itu GCode?

Gcode adalah kumpulan baris perintah untuk mencetak objek 3D. 

File Gcode ini di hasilkan dari aplikasi Slicer seperti:

• Cura
• PrusaSlicer
• Simplify 3D
• Repetier Host
• Makerware
• Proterface

Setiap objek 3D memiliki file Gcode nya sendiri, tidak akan sama dengan lainnya.

File ini akan disimpan kedalam memori card dan dibaca oleh mikrokontroller melalui Card Modul dan akan di terjemahkan setiap perintah tersebut oleh firmware yang ada didalam mikrokontroller.

2.1.c Jenis Mikrokontroller untuk mesin printer 3D

Secara umum, ada dua jenis uC yang umum digunakan yaitu 8-bit dan 32-bit.

• Mikrokontroller 8-bit yang sering digunakan adalah seperti varian AVR dari Atmel/mikrochip
  Contoh main board yang menggunakan uC  8-bit yaitu:
• RAMPS Arduino Mega (ATmega2560)
• Anet V1 (ATMega1284p)
• Azteeg X1 (ATMega1284p)
• Azteeg X3 Pro (ATmega2560)
• dll
• Mikrokontroller 32 bit seperti ESP dan ARM. Contoh main board yang menggunakan uC  32-bit yaitu:
  • RAMPS Arduino Due (SAM3x8E)
  • Ultimachine Archim 1 & 2 (SAM3X8E)
  • Anet ET4 & Pro (STM32F407VG)
  • LERDGE-Z (STM32F407VET)
  • Smoothieboard v1 (LPC1769FBD100)
  • Smoothieboard v2 (LPC4337FET256)
  • AZSMZ Mini (LPC1768)
  • SKR E3 Mini v2 (STM32F103RCt6)
  • SKR E3 Mini v3 (STM32G0B1RET6/STM32G0B0RET6)
  • SKR E3 Turbo (LPC1769)
  • Octopus Pro V1.0 (STM32F407ZET6)
  • Octopus V1.1 (STM32F446ZET6)
  • Azteeg X5 GT (LPC1769)
  • BricoLemon Lite (ATSAMD51N19A)
  • dll

3. Extruder 

Extruder merupakan satu blok yang fungsi utamanya adalah untuk mengeluarkan lelehan filament dari filament keras.

Untuk melakukan itu, didalam extruder ini terdapat beberapa komponen pendukung yaitu:

1. Filament Sensor
2. Motor Stepper
3. PTFE Tube
4. Hotend Fan
5. Hotend Heatsink
6. Heat Break
7. Print Fan
8. Heating blok
9. Nozzle

Extruder i3 MK3 - Gambar asli milik Prusa3D 

Heating Blok

Heating blok adalah salah satu blok persegi dimana disini nozzle, Thermistor (sensor suhu), dan heating catride (element pemanas) di gabung. Perhatikan pada gambar berikut:

Heating Block - Gambar asli milik Prusa3D

Heating catride (pemanas) akan menghasilkan panas antara 100 - 300 derajat, kemudian heating blok ini akan  mengalirkan panas tersebut dan akan melelehkan filament yang ada didalam nozzle. 

Nozzle akan mengeluarkan lelehan plastik oleh adanya tekanan yang didorong oleh motor stepper (2) terhadap filament keras. 

Untuk dapat mengontrol panas yang stabil, maka suhu akan di baca oleh thermistor.

4. Heated Bed

Heated Bed adalah alas untuk objek 3D saat cetak berlangsung dan menghasilkan panas. Panas tersebut berfungsi untuk merekatkan filament yang dikeluarkan dari nozzle. Jika tidak, maka objek tidak akan dapat berdiri dengan tegak dan percetakan akan gagal.

Untuk mengontrol panas, sisi heatbed juga direkatkan sebuah thermistor

Pada dasarnya didalam heated bed ini adalah sebuah filament panas, yang pada pengembangannya berawal dari sebuah PCB yang terdiri dari jalur tembaga yang banyak.

Ketika jalur PCB tersebut dialiri arus listrik maka PCB tersebut akan menjadi panas. Besar kecilnya suhu BED ini tergantung jenis filament yang digunakan.

Perhatikan pada gambar berikut:

Semoga artikel Bagian-bagian Pada Printer 3D tipe FFF ini bermanfaat.

Sumber : CHIPPIKO