Membuat Sendiri Rumah Impian dengan Teknologi 3DCP

Berapa lama untuk membangun rumah? Jelas itu tergantung pada ukuran rumah dan faktor lainnya. Umumnya, membangun rumah sederhana tipe 36/45 perlu waktu tak kurang dari tiga bulan. Bahkan rata-rata pengembang memberi tenggang waktu hingga enam bulan untuk rumah siap dihuni.

Dalam dua dekade terakhir, cara tradisional pencampuran dan pengecoran beton di lapangan telah digantikan, di beberapa negara maju secara signifikan dengan pra-cetak atau pra-fabrikasi.

Saat ini banyak dikembangkan membangun rumah menggunakan sistem otomatisasi, ada dua tipe yang digunakan yaitu menggunakan teknik MODULAR dan teknik 3DCP (3D concrete printing). Dengan menggunakan kedua teknologi tersebut lamanya proses membangun rumah bisa diminimalisir begitu drastis dari berbulan-bulan menjadi hanya hitungan hari. Otomatisasi akan mengurangi tenaga kerja, dan waktu konstruksi, meningkatkan kualitas dan mengurangi dampak lingkungan.

Retnowati Setioningsih, ST, MT pada tulisan ini akan sedikit mengulas sistem otomatisasi teknik 3DCP. Teknik 3D printing pertama kali diperkenalkan pada tahun 1986 yang merupakan sarana pembuatan prototipe cepat. Teknik 3D printing prinsip dasarnya tetap pada additive manufacturing (AM), yang memungkinkan benda padat untuk "dicetak" dari model digital dengan meletakkan lapisan demi lapisan material.

Ada dua segmen pada proses 3D printing yaitu segmen software dan hardware, keduanya terkontrol otomatis:

1. Segmen software

Perangkat lunak 3D seperti AutoCAD yang digunakan untuk memodelkan objek/digital modeling, lalu diekspor ke perangkat lunak lain untuk di slicing. Setelah itu, file program dalam bentuk G-code dihasilkan seluruh objek untuk printer membaca dan melkukan pekerjaan.

2. Segmen hardware

Printer tipe gantry, robotic, dll terintegrasi dengan sistem pengiriman material yang terhubung dengan mixer, pump dan hose pump untuk mengirim material ke nosel.

Dalam jurnal yang ditulis oleh Paul, dkk (2017) yang dibaca oleh Retnowati Setioningsih dosen ITNY, biaya distribusi konstruksi baru: 53% dari tenaga kerja, 30% dari material beton, 10% dari pekerja material dan 7% pekerja beton. Untuk proyek konstruksi baru, lebih dari 50% dari total biaya dihabiskan untuk bekisting dan tenaga kerja. Dan pada teknologi 3DCP, tidak diperlukan bekisting dan waktu proyek singkat karena pekerjaan dilakukan oleh printer, pengurangan dramatis dalam biaya proyek dapat dicapai dengan mengadopsi teknik 3DCP dalam industri konstruksi.

Pencetakan 3D sangat berguna dalam pembuatan geometri rumah yang kompleks, bagian demi bagian bisa disesuaikan dengan tepat, bagian dalam berbagai variasi kecil, atau bagian yang perlu sering diadaptasi dalam siklus pembuatan rumah.

Dalam teknologi 3DCP, tidak diperlukan bekisting untuk menopang lapisan beton dan bahan perlu dipompa ke kepala nosel untuk ekstrusi, reologi sifat segar dari bahan yang dapat dicetak menjadi sangat penting. Oleh karena itu, sifat beton yang segar serta parameter pencetakan seperti waktu pencetakan, kecepatan, dll. memainkan peran penting dalam sifat pengerasan objek cetakan 3D.

Flowability adalah parameter kunci untuk mengevaluasi kinerja cetak campuran beton. Pengontrolan flowability memastikan bahwa pasta dapat mudah dipompa dalam sistem pengiriman dan mudah disimpan dalam sistem deposisi.

Kontrol ekstrudabilitas bahan beton untuk pencetakan 3D terletak pada gradasi bahan yang halus. Bahan semen untuk pencetakan 3D harus memiliki tingkat ekstrudabilitas yang dapat diterima, yang berkaitan dengan kapasitas bahan untuk terus dikirimkan melalui pipa kecil dan disimpan membentuk nozel di kepala pencetakan.

Buildability adalah parameter penting lain untuk mengevaluasi kinerja bahan beton yang dapat dicetak, yang mengacu pada kemampuan material untuk mempertahankan bentuk ekstrusi di bawah berat dan tekanan dari lapisan atas. Buildability dapat dianggap sebagai kekakuan tahap awal. Pasta semen yang diekstrusi harus memiliki kemampuan membangun yang cukup untuk menjamin agar diletakkan secara akurat, menjaga bentuk tepat setelah pengendapan, cukup keras untuk menanggung berat lapisan berikutnya tanpa runtuh dan masih mampu mengikat lapisan yang berdekatan.

Pada tahun 2021 Retnowati Setioningsih, dkk pernah menulis tentang material 3DCP pada International Journal of Sustainable Building, Infrastructure and Environment (IJOSBIE) dengan judul The Effect of Admixture on Mortar in 3D Printing Technology. Material 3DCP yang digunakan adalah mortar terbuat dari campuran pasir, semen dan air. Hasil extrude yang baik untuk penerapan teknologi 3DCP pada material mortar perlu ditambahkan bahan admixture. Ada dua jenis campuran dalam mortar, yaitu campuran kimia dan campuran pozzolan. Compressive Stress tertinggi diperoleh dari Mortar+Pozzolan sebesar 37,5 MPa, sedangkan flowtable dari mesin 3D printing adalah Mortar+Chemical+Pozzolan.

Hingga saat ini, penelitian dan perkembangan 3D printing masih terus berkembang, baik penelitian material 3DCP ataupun mesin 3DCP. Ada banyak hal yang bisa dikembangkan untuk melihat bagaimana aplikasi teknologi 3DCP akan berpengaruh pada industri pembangunan properti. (ADV)

Cek Berita dan Artikel yang lain di Google News