Har du hört talas om 3D-printing och vill veta vad det är och hur det verkligen fungerar? Då är du precis här.

Från byggnader till proteser till flyg och till och med mat, 3D-utskrift är en ständigt utvecklad tillverkningsteknik som växer i popularitet varje dag.

Även om det fortfarande är i sin linda har 3D-utskrift tagit tillverkningsvärlden med storm med sina oöverträffade fördelar och fantastiska potential.

Oavsett om du är en nybörjare eller ett erfaret proffs, kommer följande 3D-utskriftsförklaringar och tips garanterat att ge dig glädje.

Vad är 3D-utskrift?

I 3D-utskrift skapas tredimensionella objekt utifrån en tidigare designad digital modell.

Det är en lagerteknik, vilket innebär att produkter tillverkas genom att trycka lager på lager tills hela objektet är format.

Oavsett om det är ett konstverk, en arkitektonisk form, prototypen av en produkt du vill testa, ett hemtillbehör, en bildel, en biomedicinsk apparat, en flygkomponent eller till och med ett biologiskt organ - av As you build lager för lager , kan du skapa produkter med en hög nivå av komplexitet som inte skulle vara möjligt med konventionella tillverkningsmetoder.

Detta beror givetvis på begränsningarna för den 3D-skrivare du använder.

Men det visar hur olika de möjliga tillämpningarna av 3D-utskrift redan är (och kommer att vara i framtiden). 3D-utskrift är också känt som additiv tillverkning (AM). 

Varför ska man välja 3D-utskrift och inte andra tillverkningsmetoder?

Inte bara kan 3D-utskrift producera komplexa delar, det kan göra det på en bråkdel av tiden och till en betydligt lägre kostnad än traditionella processer som smide, gjutning och modellering.

Intressant nog släpps fler och fler användarvänliga skrivare, vilket är nästa steg i att revolutionera tillverkningsvärlden.

Vilka är fördelarna med 3D-utskrift?

Så här kan 3D-utskrift stödja din önskan om bättre tillverkning.

1. Snabb tillverkning

En av de viktigaste faktorerna i tillverkningen är tid.

Det är viktigt att tillverkningstiden är så kort som möjligt och att kvaliteten bibehålls.

Trycket med en matchande 3D skrivare kan spara mycket tid.

Det är därför det också är känt som "snabb prototyping".

Rapid prototyping är i huvudsak en tillverkningsprocess i ett steg som hjälper till att minimera processtiden samtidigt som den slutliga produktens komplexitet, precision och tillförlitlighet bibehålls.

Kort sagt, en prototyp som brukade ta dagar (eller till och med veckor) att färdigställa eller testa kan helt enkelt 3D-skrivas ut på morgonen, testas, modifieras och skrivas ut på kvällen.

2. Exakt komplexitet och flexibilitet i design

Traditionella tillverkningstekniker begränsar designfrihet och komplexitet.

Krav som underskärningar, dragvinklar och formåtkomst begränsar designfriheten.

Med 3D-utskrift kan du undvika detta problem på grund av dess inneboende skiktkonstruktion.

Du behöver inte alla dessa utarbetade krav.

3D-utskrift låter dig skriva ut objekt med en hög nivå av komplexitet och precision.

3. Mångsidighet och tillgänglighet

En fantastisk egenskap hos 3D-skrivare är att de passar nästan var som helst.

• i ditt hem
• På ditt kontor.
• i din skola
• I ditt labb eller studio.

Så länge du har designmjukvara och skärmjukvara på din Dator din 3D-skrivare gör resten.

3D-utskrift används av fler och fler människor... inte nödvändigtvis av proffs. Tack vare dess mångsidighet och användarvänlighet kan även icke-professionella använda den effektivt.

4. Personlig anpassning

Industriella tillverkare masstillverkar vanligtvis sina produkter; Det betyder att de använder samma formar och designspecifikationer för att forma och producera sina produkter.

Att anpassa formen och designen på produkten till och med lite till specifika kundbehov kräver betydande ansträngningar och investeringar. 3D-utskrift, å andra sidan, erbjuder oändlig frihet och enkla anpassningsalternativ.

Ändra dina mönster som du vill. Ge varje familjemedlem sin egen personliga gåva. Skilj dig från mängden genom att skapa din smyckedesign.

Gör skräddarsydda dentala eller medicinska produkter för dina kunder. Möjligheterna är oändliga.

5. Riskminimering

Ett viktigt steg i byggprojekt är att testa prototypen för att undvika risken att tillverka en defekt produkt eller investera i dyra verktyg.

Det är här 3D-utskrift kommer till undsättning. Genom att skriva ut och testa en prototyp som liknar slutprodukten kan du bygga ett högt självförtroende innan du spenderar de stora pengarna.

Konventionella processer består av många tillverkningssteg för att erhålla den önskade produkten.

Detta innebär en betydande risk för fel under processen.

Däremot är 3D-utskrift en tillverkningsprocess i ett steg som inte kräver något operatörsingripande.

Så det hjälper dig att eliminera osäkerheter och minska fel på ett snabbt och kostnadseffektivt sätt.

6. Hållbarhet och avfallsminskning

Konventionella tillverkningsmetoder är per definition top-down-metoder.

De är subtraktiva. Ett materialblock skärs igenom för att bilda produkten. Betydande mängder oönskat material avlägsnas i processen. Detta oönskade material hamnar i papperskorgen.

En del kommer att återvinnas, men det tar tid, ansträngning och pengar. Däremot är 3D-utskrift en nedifrån och upp-strategi.

Han är additiv. Endast den mängd material som behövs för att tillverka delen används. Dessa material är också till stor del återvinningsbara och återanvändbara. Därför finns det lite eller inget avfall.

3D-utskrift är också relativt energieffektivt.

Den minskade energiförbrukningen och avfallsgenereringen bidrar till att minska påverkan på miljön och ökar därför hållbarhetsnivån.

7. Kostnadseffektivitet

Detta är utan tvekan den mest framstående egenskapen hos 3D-utskrift.

Kostnaderna för företag och privatpersoner för att använda traditionella tillverkningstekniker är mycket höga.

Tänka.

• Alla verktyg.
• Maskinerna... och deras underhåll.
• Materialkostnaden.
• Energikostnaderna.
• Kostnaden för arbetskraft... och kostnaden för fel och oflexibilitet.
• Konventionella processer är dyra, särskilt för små serietillverkning och prototypframställning.

Det är här 3D-utskrift kan spela en viktig roll.

• Additiv tillverkning har en betydande konkurrensfördel gentemot andra tillverkningsprocesser när det gäller maskin-, material- och arbetskostnader.
• Maskinkostnaden är vanligtvis den minsta bidragsgivaren till den totala tillverkningskostnaden.
• Tidseffektiviteten och enstegstillverkningen ger dock 3D-utskrift ett försprång, vilket i sin tur leder till ökad försäljning.
• Kostnaden för material beror på vilken typ av teknik som används.

Arbetskraftskostnader är det viktigaste av 3D-utskrift! Du behöver inte flera högkvalificerade medarbetare för att få jobbet gjort. Allt du behöver är en.

De flesta 3D-skrivare kan utföra hela processen utan ytterligare ingrepp med en knapptryckning.

Andra fördelar inkluderar mindre lagringsutrymme, möjligheten att ligga före konkurrenterna, marknadstester, bättre kommunikation av produkter och konfidentialitet.

Vilka är nackdelarna med 3D-utskrift?

Men som all annan teknik är 3D-utskrift inte perfekt. Det finns definitivt vissa begränsningar också. Detta inkluderar:

1. Produktsvaghet

Lager-för-lager-metoden med 3D-utskrift kan resultera i att en produkt är 10-50 % svagare och mer spröd i vissa riktningar än traditionella material.

Detta är vanligtvis inte ett stort problem, men du skulle inte använda det för kritiska applikationer.

Vissa 3D-skrivare, som DMLS och SLM, kan göra starkare delar.

I branscher som efterfrågar pålitliga, hållbara produkter – som flyg- och rymdindustrin – blir dessa skrivare alltmer populära.

2. Stordriftsfördelar

3D-utskrift är ganska fördelaktigt i små serier.

Men så fort det Volumen ökas förlorar 3D-utskrift sin konkurrensfördel eftersom produktionspriset per enhet endast minskar minimalt.

I jämförelse med traditionella tillverkningsprocesser sjunker priset per produkt drastiskt när volymen ökar.

Mer kostnadseffektiva metoder för högvolymproduktion är CNC-bearbetning och formsprutning.

I grund och botten är 3D-utskrift väl lämpat för små serier – men ännu inte tillräckligt kostnadseffektivt för massutskrift.

3. Noggrannhet

Det finns en liten tolerans för fel vid 3D-utskrift. Detta är vanligtvis mellan ± 0,01 mm och ± 0,5 mm.

Vad betyder det? Låt oss säga att du skriver ut en produkt med ett 8,5 mm hål.

Det faktiska måttet kan vara mellan 8 mm och 9 mm.

Så om du är ett kommersiellt företag som producerar åt en kund, finns det en liten risk att din produkt inte exakt motsvarar din kunds behov.

Naturligtvis, i takt med att tekniken går framåt, bör noggrannheten också göra det.

4. Efterbearbetning av trycket

När du väl har skrivit ut en del behöver den vanligtvis efterbearbetas innan den är klar att användas. Detta kan innefatta slipning och målning av delen.

Så även om 3D-utskriftsprocessen sparar tid, måste du fortfarande ta hänsyn till tiden som läggs på efterbearbetning.

Du kan också behöva göra stöddelar - speciellt om föremålet har överhäng eller underhäng.

Andra nackdelar inkluderar avfallsprodukter, potentiella giftiga utsläpp, begränsat tryckmaterial, storleksbegränsningar och potentiell produktförfalskning.

Några sista tips om 3D-utskrift

Att köpa en 3D-skrivare är som att köpa en bil, bara utan provkörning. Användarupplevelsen är med andra ord väldigt viktig. Fokusera inte bara på specifikationer och mätvärden. Gör lite forskning om användarnas erfarenheter och vad folk tycker och säger om skrivaren du funderar på att köpa.

Prata med tillverkaren om skrivarens energieffektivitet innan du gör ett köp. Detta gör att du kan göra en grov uppskattning av energikostnaderna och i slutändan spara pengar.

Om du planerar att satsa på 3D-utskrift som en karriär, är det bäst att undersöka universitetskurser, onlinekurser och praktikmöjligheter med additiv tillverkningsföretag som kan hjälpa dig att komma igång.

Sönke Schmidt ger många andra användbara tips och tricks i ämnet 3D-utskrift, valet av rätt skrivare och filament på hans 3D-utskriftsblogg.