Heb je gehoord van 3D-printen en wil je weten wat het is en hoe het echt werkt? Dan zit je hier precies goed.

Van gebouwen tot protheses tot ruimtevaart en zelfs voedsel, 3D-printen is een steeds evoluerende productietechniek die elke dag aan populariteit wint.

Hoewel het nog in de kinderschoenen staat, heeft 3D-printen de productiewereld stormenderhand veroverd met zijn ongeëvenaarde voordelen en verbazingwekkende potentieel.

Of je nu een complete beginner bent of een doorgewinterde professional, de volgende uitleg en tips over 3D-printen zullen je zeker plezier doen.

Wat is 3D-printen?

Bij 3D-printen worden driedimensionale objecten gemaakt op basis van een vooraf ontworpen digitaal model.

Het is een gelaagde technologie, wat betekent dat producten worden gemaakt door laag op laag te printen totdat het hele object is gevormd.

Of het nu gaat om een ​​kunstwerk, een architectonische vorm, het prototype van een product dat u wilt testen, een woonaccessoire, een auto-onderdeel, een biomedisch apparaat, een ruimtevaartcomponent of zelfs een biologisch orgaan - door As you build layer by layer kunt u producten maken met een hoge mate van complexiteit die met conventionele productiemethoden niet mogelijk zou zijn.

Dit hangt natuurlijk af van de beperkingen van de 3D-printer die je gebruikt.

Maar het laat zien hoe divers de mogelijke toepassingen van 3D-printen nu al zijn (en in de toekomst zullen zijn). 3D-printen wordt ook wel additive manufacturing (AM) genoemd. 

Waarom zou u voor 3D-printen kiezen en niet voor andere productiemethodes?

3D-printen kan niet alleen complexe onderdelen produceren, het kan het ook in een fractie van de tijd en tegen aanzienlijk lagere kosten dan traditionele processen zoals smeden, gieten en modelleren.

Interessant is dat er steeds meer gebruiksvriendelijke printers op de markt komen, wat de volgende stap is in een revolutie in de productiewereld.

Wat zijn de voordelen van 3D-printen?

Hier leest u hoe 3D-printen uw verlangen naar betere productie kan ondersteunen.

1. Snelle productie

Een van de belangrijkste factoren in de productie is tijd.

Het is belangrijk dat de productietijd zo kort mogelijk is en dat de kwaliteit behouden blijft.

De print met een bijpassende 3D printer kan veel tijd besparen.

Daarom wordt het ook wel "rapid prototyping" genoemd.

Rapid prototyping is in wezen een fabricageproces in één stap dat helpt de procestijd te minimaliseren terwijl de complexiteit, precisie en getrouwheid van het eindproduct behouden blijven.

Kortom, een prototype dat vroeger dagen (of zelfs weken) kostte om te voltooien of te testen, kan eenvoudig 's ochtends worden 3D-geprint, getest, aangepast en' s avonds opnieuw worden afgedrukt.

2. Nauwkeurige complexiteit en flexibiliteit in ontwerp

Traditionele productietechnieken beperken ontwerpvrijheid en complexiteit.

Eisen zoals ondersnijdingen, lossingshoeken en toegang tot de matrijs beperken de ontwerpvrijheid.

Met 3D-printen kunt u dit probleem omzeilen vanwege de inherente gelaagde constructie.

U hebt al deze uitgebreide vereisten niet nodig.

Met 3D-printen kunt u objecten printen met een hoge mate van complexiteit en precisie.

3. Veelzijdigheid en toegankelijkheid

Een geweldig kenmerk van 3D-printers is dat ze bijna overal passen.

• in jouw huis
• In jouw kantoor.
• in jouw school
• In je lab of studio.

Zolang je ontwerpsoftware en snijsoftware op je hebt Computer uw 3D-printer doet de rest.

3D-printen wordt door steeds meer mensen gebruikt... niet noodzakelijkerwijs door professionals. Dankzij zijn veelzijdigheid en gebruiksgemak kunnen zelfs niet-professionals het effectief gebruiken.

4. Persoonlijk maatwerk

Industriële fabrikanten produceren hun producten meestal in massa; Dat betekent dat ze dezelfde matrijzen en ontwerpspecificaties gebruiken om hun producten vorm te geven en te produceren.

De vorm en het ontwerp van het product ook maar enigszins aanpassen aan de specifieke behoeften van de klant, vergt veel inspanning en investeringen. 3D-printen daarentegen biedt oneindige vrijheid en eenvoudige aanpassingsmogelijkheden.

Wijzig uw ontwerpen zoals u wilt. Geef elk gezinslid een persoonlijk cadeau. Onderscheid u van de massa door uw sieradenontwerp te maken.

Maak tandheelkundige of medische producten op maat voor uw klanten. De mogelijkheden zijn eindeloos.

5. Risicominimalisatie

Een essentiële stap in bouwprojecten is het testen van het prototype om het risico van het maken van een defect product of het investeren in dure gereedschappen te vermijden.

Dit is waar 3D-printen te hulp schiet. Door een prototype af te drukken en te testen dat sterk lijkt op het eindproduct, kunt u een hoog niveau van vertrouwen opbouwen voordat u het grote geld uitgeeft.

Conventionele processen bestaan ​​uit vele fabricagestappen om het gewenste product te verkrijgen.

Dit vormt een aanzienlijk risico op fouten tijdens het proces.

3D-printen daarentegen is een fabricageproces in één stap dat geen tussenkomst van een operator vereist.

Het helpt u dus om op een snelle en kosteneffectieve manier onzekerheden weg te nemen en fouten te verminderen.

6. Duurzaamheid en afvalvermindering

Conventionele productiemethoden zijn per definitie top-down benaderingen.

Ze zijn subtractief. Een blok materiaal wordt doorgesneden om het product te vormen. Tijdens het proces worden aanzienlijke hoeveelheden ongewenst materiaal verwijderd. Dit ongewenste materiaal belandt in de prullenbak.

Sommige zullen worden gerecycled, maar dat kost tijd, moeite en geld. 3D-printen daarentegen is een bottom-upbenadering.

Hij is additief. Alleen de hoeveelheid materiaal die nodig is om het onderdeel te produceren, wordt gebruikt. Deze materialen zijn ook grotendeels recyclebaar en herbruikbaar. Er is dus weinig tot geen afval.

3D-printen is ook relatief energiezuinig.

Het verminderde energieverbruik en de afvalproductie helpen om de impact op het milieu te verminderen en daarmee de duurzaamheid te verhogen.

7. Kostenefficiëntie

Dit is misschien wel het meest opvallende kenmerk van 3D-printen.

De kosten die bedrijven en particulieren maken bij het gebruik van traditionele fabricagetechnieken zijn zeer hoog.

Voorstellen.

• Alle gereedschappen.
• De machines... en hun onderhoud.
• De materiële kosten.
• De energiekosten.
• De arbeidskosten... en de kosten van fouten en inflexibiliteit.
• Conventionele processen zijn duur, vooral voor de productie van kleine series en prototyping.

Hier kan 3D-printen een belangrijke rol spelen.

• Additieve fabricage heeft een aanzienlijk concurrentievoordeel ten opzichte van andere fabricageprocessen op het gebied van machine-, materiaal- en arbeidskosten.
• Machinekosten dragen meestal het minst bij aan de totale productiekosten.
• De tijdsbesparing en de productie in één stap geven 3D-printen echter een voorsprong, wat op zijn beurt leidt tot meer verkopen.
• De materiaalkosten zijn afhankelijk van het type technologie dat wordt gebruikt.

Arbeidskosten zijn het belangrijkste bij 3D-printen! U hebt niet meerdere hoogopgeleide werknemers nodig om de klus te klaren. Alles wat je nodig hebt is er één.

De meeste 3D-printers zijn in staat om het hele proces zonder verdere tussenkomst met één druk op de knop uit te voeren.

Andere voordelen zijn onder meer kleinere opslagruimte, de mogelijkheid om de concurrentie voor te blijven, markttesten, betere communicatie van producten en vertrouwelijkheid.

Wat zijn de nadelen van 3D-printen?

Maar net als elke andere technologie is 3D-printen niet perfect. Er zijn zeker ook enkele beperkingen. Dit bevat:

1. Productzwakte

De laag-voor-laag methode van 3D-printen kan ertoe leiden dat een product 10-50% zwakker en brozer is in bepaalde richtingen dan traditionele materialen.

Dit is meestal geen groot probleem, maar u zou het niet gebruiken voor kritieke toepassingen.

Sommige 3D-printers, zoals DMLS en SLM, kunnen sterkere onderdelen maken.

In industrieën die betrouwbare, duurzame producten eisen, zoals de ruimtevaart, worden deze printers steeds populairder.

2. Schaalvoordelen

3D-printen is heel voordelig bij de productie van kleine series.

Maar zodra dat Volumen wordt verhoogd, verliest 3D-printen zijn concurrentievoordeel omdat de productieprijs per eenheid slechts minimaal daalt.

In vergelijking met traditionele productieprocessen daalt de prijs per product drastisch naarmate het volume toeneemt.

Meer kosteneffectieve methoden voor grootschalige productie zijn CNC-bewerking en spuitgieten.

In principe is 3D-printen goed geschikt voor kleine series - maar nog niet kosteneffectief genoeg voor massaprinten.

3. Nauwkeurigheid

Er is een kleine tolerantie voor fouten bij 3D-printen. Deze ligt meestal tussen de ± 0,01 mm en ± 0,5 mm.

Wat betekent dat? Stel dat u een product afdrukt met een gaatje van 8,5 mm.

De werkelijke meting kan tussen de 8 mm en 9 mm zijn.

Dus als u een commercieel bedrijf bent dat voor een klant produceert, bestaat er een klein risico dat uw product niet precies voldoet aan de behoeften van uw klant.

Natuurlijk, naarmate de technologie vordert, moet de nauwkeurigheid dat ook doen.

4. Nabewerking van de print

Nadat u een onderdeel hebt afgedrukt, moet het meestal worden nabewerkt voordat het klaar is voor gebruik. Dit kan het schuren en schilderen van het onderdeel omvatten.

Dus hoewel het 3D-printproces tijd bespaart, moet u nog steeds rekening houden met de tijd die wordt besteed aan nabewerking.

Mogelijk moet u ook ondersteunende onderdelen maken, vooral als het object een overstek of een overstek heeft.

Andere nadelen zijn onder meer afvalproducten, mogelijke giftige emissies, beperkt afdrukmateriaal, formaatbeperkingen en mogelijke productvervalsing.

Een paar laatste tips over 3D-printen

Het kopen van een 3D-printer is als het kopen van een auto, alleen dan zonder proefrit. Met andere woorden, gebruikerservaring is erg belangrijk. Concentreer u niet alleen op de specificaties en statistieken. Doe wat onderzoek naar de ervaringen van gebruikers en wat mensen denken en zeggen over de printer die u overweegt te kopen.

Praat met de fabrikant over de energie-efficiëntie van de printer voordat u een aankoop doet. Hierdoor kun je een grove inschatting maken van de energiekosten en uiteindelijk geld besparen.

Als u van plan bent om 3D-printen als carrière na te streven, kunt u het beste universitaire cursussen, online cursussen en stagemogelijkheden onderzoeken bij additive manufacturing-bedrijven die u op weg kunnen helpen.

Sönke Schmidt geeft nog veel meer handige tips en trucs op het gebied van 3D-printen, de keuze van de juiste printer en filamenten op zijn Blog over 3D-printen.