wat is 3d printent

Wat is 3D printen?

In dit artikel lees je

Kort samengevat is 3D printen een additieve technologie, waarbij een fysiek object van een digitaal modelbestand gemaakt wordt. De technologie wordt additief genoemd, omdat er geen mal of blok materiaal nodig is om een fysiek object te maken. 

Over het algemeen worden 3D prints laag voor laag opgebouwd om zo tot een compleet object (product) te komen. 

Waarom gebruiken we 3D prints?

3D prints worden veel toegepast in de technische industrie. Met name voor het maken van prototypes en kleine productieseries. De 3D print technologie richt zich op twee kernpunten: 

  1. De tijd verkorten om de eerste versie van een product te krijgen. 
  2. Beperkingen weg te nemen die niet mogelijk zijn met traditionele productietechnieken als spuitgieten, rotatiegieten of thermovormen. 

Het nadeel van punt 2 is wel dat 3D printen zich nog niet echt leent voor hele grote serieproductie, zoals dat bijvoorbeeld met spuitgieten wel het geval is. 

Het is daarom belangrijk dat bij gebruik van 3D print technologie voor prototypes – om later in serieproductie te spuitgieten – je rekening houdt met de beperkingen van in dit geval de spuitgiet techniek. Anders loop je het risico dat je prototypes voldoen aan je eisen, maar het spuitgiet technisch niet mogelijk blijkt, of heel kostbaar wordt. 

Voordelen van 3D prints

De 3D print technologie kent vele voordelen en is eenvoudig inzetbaar voor verschillende doeleinden. Zo zijn een aantal voordelen van 3D printen: 

  1. Geen mal nodig: 

In de prototypefase wil je nog eenvoudig punten kunnen wijzigen en opnieuw doen, zonder dat hier grote kosten aan verbonden zijn. Met 3D printen is geen mal nodig, waardoor de kosten voor aanpassingen verwaarloosbaar zijn. 

  1. Eenvoudig ontwerp aanpassen: 

Zoals in punt 1 beschreven kun je zo vaak als nodig een kleine of grote wijziging doorvoeren in je ontwerp en deze opnieuw laten 3D printen

  1. Snel schakelen:

Nog een groot voordeel van 3D printen is dat er voldoende aanbod dicht bij huis is. Of dat je het eenvoudig zelf kunt uitvoeren. Hierdoor kun je snel schakelen, wat de doorlooptijd van het project ten goede komt. 

  1. Goedkoop: 

Over het algemeen zijn de kosten voor 3D printen erg laag in vergelijking met alternatieven methodes als bijvoorbeeld frezen.

Verschillende vormen van 3D printen

FDM prototyping: 

Fused Deposition Modeling (FDM) is de meest voorkomende 3D printtechniek. Deze techniek werkt zowel horizontaal als verticaal, waarbij een extrusie mondstuk thermoplastisch materiaal laag voor laag opbouwt tot een 3D object. Hierdoor is er veel vormvrijheid en kunnen gedetailleerde onderdelen worden gemaakt. 

Veel bedrijven gebruiken deze 3D printtechniek als ondersteuning van hun productontwikkeling. Hierdoor kunnen ze in een vroeg stadium van het proces testen uitvoeren op pasvorm en functionaliteit.

Voordelen van FDM 3D objecten

  • De 3D objecten uit FDM zijn betaalbaar
  • De materialen voor FDM printers zijn goedkoop en overal verkrijgbaar
  • Er is ruime keus in materialen voor FDM printers 
  • De FDM techniek kan worden gebruikt om nauwkeurige objecten te maken 
  • De 3D objecten kunnen voor verschillende doeleinden worden gebruikt
  • FDM printen gaat vrij vlot, waardoor het geschikt is voor kleine series 
  • FDM printers zijn beschikbaar in grotere bouwvolumes

Nadelen van FDM  3D objecten

FDM printers zijn beperkt qua complexiteit in de details die ze kunnen produceren. Als esthetische eisen belangrijk zijn, of prototypes van professionele kwaliteit, dan zijn SLA machines een betere keuze.

SLA prototyping: 

SLA staat voor Stereolithography Equipment. Net als met FDM is SLA een 3D printmethode, waarbij laag voor laag de 3D modellen worden opgebouwd. Het verschil met de SLA techniek is dat een vloeibaar hars gebruikt wordt. Deze vloeibare hars wordt blootgesteld aan een bepaald type licht, hierdoor hardt het uit tot een permanente vorm.

Een groot voordeel van de SLA techniek is dat de lagen zich meer tot een uniform geheel vormen. Dat houdt in; waar FMA zichtbaar uit lagen is opgebouwd, is dit bij de SLA techniek minder tot niet zichtbaar. Nadeel van SLA is dat er minder grote objecten gemaakt kunnen worden en minder keuze is in materialen vergeleken met FDM. 

Voordelen van SLA 3D objecten 

  • Met SLA printers kun je zeer gedetailleerde en complexe ontwerpen maken
  • Lagen worden chemisch gebonden in plaats van mechanisch, zoals bij FDM wel het geval is. Hierdoor kunnen onderdelen met een hoge mechanische sterkte worden verkregen, die uit een meer uniform geheel bestaan 
  • Het eindresultaat is gladder, schuren is vaak niet nodig

Nadelen van SLA 3D objecten

  • De hars die gebruikt wordt voor het 3D print object kan beschadigd raken door langdurige blootstelling aan de zon
  • De SLA printtechniek is een kostbaardere techniek dan FDM

SLS prototyping:

Met Selective laser sintering (SLS) kunnen gedetailleerde kunststof onderdelen en prototypes worden gemaakt. Met deze techniek worden door middel van een laser polymeer poederdeeltjes samengesmolten. Op deze manier bouwt er laag voor laag een 3D onderdeel op. Het meest gebruikte SLS materiaal is Polyamide 12.  

Deze vorm van 3D printen maakt mechanische en functionele eigenschappen haalbaar. Dat maakt het uitermate geschikt voor prototypes en lage volumes serieproductie. Esthetisch gezien biedt SLS een beter resultaat dan de FDM techniek. Prijstechnisch is SLS wel een stuk kostbaarder dan FDM.

Wat zijn de voordelen van SLS 3D objecten?

  • SLS onderdelen hebben goede mechanische eigenschappen, waardoor ze ideaal zijn voor functionele componenten en prototypes
  • SLS vereist geen ondersteuning. Ontwerpen met complexe geometrieën kunnen eenvoudig worden geproduceerd
  • De productiemogelijkheden van SLS zijn uitstekend geschikt voor de productie van kleine tot middelgrote series
  • SLS is een duurzame 3D printtechniek. Al het resterende poeder wordt opgevangen en kan opnieuw worden gebruikt

Wat zijn de nadelen van SLS 3D objecten?

  • SLS onderdelen hebben een korrelige oppervlakteafwerking en interne porositeit die nabewerking nodig kan hebben. Zeker wanneer een glad oppervlak of waterdichtheid vereist is
  • Grote platte oppervlakken en kleine gaten kunnen niet nauwkeurig worden geprint met SLS, omdat ze vatbaar zijn voor kromtrekken

Wat is belangrijk om te weten bij 3D printen? 

3D printen wordt vaak toegepast als prototype. De mogelijkheden van 3D printen zijn veelzijdig, waardoor je tot functionele en mechanisch goede prototypes kunt komen. Maar het blijft een prototype dat je niet een-op-een kunt vergelijken met het product wat je straks in serieproductie laat maken. Zeker niet wanneer je daarbij kiest voor andere productietechnieken, zoals bijvoorbeeld kunststof spuitgieten.
Laat je daarom goed informeren over welke 3D printtechniek het beste past bij jouw product wanneer je 3D wilt laten printen. Wil je meer informatie over de mogelijkheden van 3D printen? Neem dan gerust contact met ons op.

Benieuwd wat wij voor jouw kunststof idee kunnen betekenen?

Lees ook