Perbedaan Additive dan Subtractive Manufacturing: Kapan Menggunakan Keduanya?

Dalam dunia manufaktur, terdapat dua pendekatan utama dalam proses produksi: Additive Manufacturing (AM) dan Subtractive Manufacturing (SM). Kedua metode ini memiliki perbedaan mendasar dalam cara mereka menciptakan suatu produk:

• Additive Manufacturing (AM) membangun objek lapis demi lapis dari bahan mentah, sering kali dengan teknologi 3D printing.
• Subtractive Manufacturing (SM) menghilangkan material dari bahan mentah yang lebih besar melalui proses seperti CNC machining, milling, dan turning.

Memahami perbedaan, kelebihan, serta keterbatasan masing-masing metode sangat penting untuk menentukan metode mana yang paling efektif dalam berbagai aplikasi industri. Artikel ini akan membahas secara mendalam karakteristik dari kedua metode ini dan bagaimana memilih yang terbaik sesuai dengan kebutuhan produksi.

Definisi dan Cara Kerja Additive Manufacturing

Apa Itu Additive Manufacturing?

Additive Manufacturing (AM) adalah proses manufaktur di mana objek dibuat dengan menambahkan material secara bertahap, biasanya berdasarkan desain digital CAD (Computer-Aided Design).

Bagaimana Cara Kerja Additive Manufacturing?

1. Pembuatan Model Digital – Objek dirancang menggunakan software CAD.
2. Proses Printing – Material ditambahkan lapis demi lapis sesuai dengan model digital menggunakan salah satu metode AM seperti FDM, SLA, SLS, atau EBM.
3. Post-Processing – Produk dicuci, dikeringkan, atau mengalami proses tambahan seperti sintering atau finishing untuk meningkatkan kekuatan dan kualitas permukaan.

Keunggulan Utama Additive Manufacturing

✅ Desain lebih fleksibel – Mampu mencetak bentuk kompleks yang sulit dilakukan dengan metode tradisional.
✅ Minim limbah – Menggunakan material hanya di area yang diperlukan.
✅ Cocok untuk produksi skala kecil dan prototyping – Tidak memerlukan tooling atau cetakan khusus.

Definisi dan Cara Kerja Subtractive Manufacturing

Apa Itu Subtractive Manufacturing?

Subtractive Manufacturing (SM) adalah metode produksi di mana material dihilangkan dari bahan mentah hingga membentuk produk akhir. Teknologi yang umum digunakan dalam SM termasuk CNC machining, milling, drilling, dan laser cutting.

Bagaimana Cara Kerja Subtractive Manufacturing?

1. Pembuatan Model Digital – Produk dirancang menggunakan software CAD atau CAM.
2. Pemilihan Blok Material – Material mentah (logam, plastik, kayu, dsb.) dipersiapkan.
3. Proses Pemotongan – Mesin CNC, milling, atau laser cutting digunakan untuk menghilangkan bagian yang tidak diperlukan.
4. Finishing – Produk akhir sering kali membutuhkan perbaikan tambahan seperti polishing, anodizing, atau coating.

Keunggulan Utama Subtractive Manufacturing

✅ Presisi tinggi – Cocok untuk pembuatan komponen yang memerlukan toleransi ketat.
✅ Cocok untuk produksi massal – Mesin CNC dapat bekerja dengan cepat dan otomatis.
✅ Dapat digunakan dengan berbagai material, termasuk logam yang sulit dicetak menggunakan AM.

Perbedaan Utama antara Additive dan Subtractive Manufacturing

KategoriAdditive Manufacturing (AM)Subtractive Manufacturing (SM)Proses ProduksiMaterial ditambahkan lapis demi lapisMaterial dihilangkan dari bahan mentahWaktu ProduksiCepat untuk prototipe, tetapi lebih lambat untuk produksi massalCepat dalam produksi massal tetapi lebih lama dalam setup awalBiaya ProduksiLebih murah untuk skala kecil, lebih mahal untuk skala besarLebih mahal di awal (setup & tooling), tetapi lebih hemat dalam produksi massalFleksibilitas DesainSangat fleksibel, mampu mencetak geometri kompleksKurang fleksibel, bergantung pada alat pemotongLimbah MaterialMinimal, hanya menggunakan material yang diperlukanLebih banyak limbah karena material dipotong atau diukirPresisi & KekuatanCocok untuk desain kompleks tetapi kekuatan tergantung pada material dan prosesMemiliki toleransi tinggi dan kekuatan lebih baik untuk logam padat

Kelebihan dan Kekurangan Additive Manufacturing

Kelebihan Additive Manufacturing

✅ Lebih hemat material karena hanya menggunakan bahan yang diperlukan.
✅ Dapat membuat geometri kompleks seperti struktur lattice atau rongga internal.
✅ Tidak memerlukan tooling mahal, sehingga cocok untuk prototipe atau produksi dalam jumlah kecil.
✅ Memungkinkan personalisasi produk dengan biaya yang lebih rendah.

Kekurangan Additive Manufacturing

❌ Lebih lambat dibandingkan metode subtractive dalam produksi massal.
❌ Kualitas dan kekuatan produk bisa lebih rendah, terutama dibandingkan logam yang dibuat dengan CNC machining.
❌ Terbatas pada material tertentu, meskipun teknologi terus berkembang.

Kelebihan dan Kekurangan Subtractive Manufacturing

Kelebihan Subtractive Manufacturing

✅ Lebih presisi dan mampu mencapai toleransi yang sangat ketat.
✅ Cocok untuk produksi massal, terutama dengan teknologi CNC yang otomatis.
✅ Dapat digunakan dengan material yang sulit dicetak dengan AM, seperti titanium padat atau paduan logam khusus.

Kekurangan Subtractive Manufacturing

❌ Boros material, karena material yang dibuang sering kali tidak dapat digunakan kembali.
❌ Kurang fleksibel untuk desain yang sangat kompleks dibandingkan AM.
❌ Biaya awal lebih tinggi karena memerlukan tooling dan setup yang lebih panjang.

Contoh Aplikasi Nyata dari Kedua Metode Manufaktur

Additive Manufacturing dalam Aksi

• Aerospace: Pembuatan komponen ringan untuk pesawat, seperti bracket logam berbasis lattice.
• Medis: Pembuatan implant dan prostetik yang disesuaikan dengan pasien.
• Automotif: Prototipe cepat dan pembuatan suku cadang khusus.

Subtractive Manufacturing dalam Aksi

• Industri Pesawat Terbang: Produksi komponen mesin pesawat dengan toleransi tinggi menggunakan CNC machining.
• Peralatan Medis: Pembuatan instrumen bedah presisi tinggi.
• Otomotif: Produksi blok mesin dan suku cadang metal dalam jumlah besar.

Kapan Menggunakan Keduanya Secara Bersamaan?

Dalam banyak industri, AM dan SM sering digunakan bersamaan. Contohnya:

• Pembuatan prototipe cepat dengan AM, kemudian diproduksi secara massal dengan SM.
• Cetak 3D untuk bagian yang kompleks, lalu dimesin dengan CNC untuk toleransi yang lebih ketat.
• Kombinasi AM dan SM dalam satu komponen – misalnya, mencetak bagian dengan AM lalu melakukan finishing dengan milling atau drilling.

Kesimpulan

Baik Additive Manufacturing maupun Subtractive Manufacturing memiliki keunggulan unik masing-masing, dan pemilihan metode terbaik bergantung pada aplikasi spesifik. Jika Anda membutuhkan desain fleksibel dan produksi dengan limbah minim, AM lebih unggul. Namun, jika Anda memerlukan toleransi ketat dan produksi massal yang efisien, SM lebih cocok.

Dengan teknologi yang terus berkembang, kombinasi AM dan SM semakin menjadi strategi utama dalam manufaktur modern, memungkinkan efisiensi yang lebih tinggi dan produk yang lebih inovatif.