3D printen is een productietechniek waarbij de 3D printer een digitaal bestand (digitale bouwtekening) omzet naar een tastbaar, driedimensionaal object. Zo’n 3D model bestaat uit laagjes filament dat de 3D printer op elkaar print. Ook wel Rapid Prototyping, Rapid Manufacturing of Layered Manufacturing genoemd. Er zijn een aantal voordelen aan 3D printen.
3D printen wordt steeds populairder
De ontwikkelingen van deze innovatieve techniek volgen elkaar in hoog tempo op. 3D printers worden steeds sneller en efficiënter en worden door steeds meer bedrijven gebruikt. Er kan met steeds meer soorten materiaal worden geprint en er wordt hard gewerkt meer hergebruik van materialen. Op dit moment wordt er vooral met kunststof, zoals polyester en epoxy geprint. Maar het kan met heel veel soorten materialen.
Materialen waarmee je 3D kunt printen
- Gips
- Goud
- Bioplastic
- Keramiek
- Fotopolymeer
- Hout
- Titanium
- ABS
- En zelfs voedsel kan geprint worden
Toepassing van 3D printen
Ook de toepassingen van 3D printen zijn eindeloos. Denk bijvoorbeeld aan het maken van prototypes, maquettes, jigs, fixtures, protheses en onderdelen voor machines. Bij Aligned Machinebouw maken we vooral gebruik van prototypes en onderdelen van machines. Denk hierbij aan machines voor speciaal machinebouw of machinebouw medisch. Hierdoor zijn we in staat om eigen ontwerpen te creëren. Deze ontwerpen printen wij vervolgens met onze geavanceerde 3D printer. Zo zijn producten altijd op maat en besparen we onze klanten kosten.
Additief versus substractief fabriceren
3D printen is een zeer efficiënte manier van produceren, omdat het materiaal toevoegt aan een object tot de beoogde vorm bereikt is. Dit wordt ook wel additief (toevoegen) fabriceren genoemd. In tegenstelling tot substractief (onttrekken) fabriceren. Hierdoor is er bij 3D printing sprake van minder verspilling van materiaal. In een tijd waarin duurzaamheid steeds belangrijk wordt is dit een groot voordeel.
Het begint bij een ontwerp
Elk 3D geprint product start met een ontwerp; de digitale bouwtekening. Hier is design software voor nodig. Een 3D ontwerp bestaat uit een aantal punten op de x-, y- en z-coördinaten. Hoe gedetailleerder het product, hoe meer punten het ontwerp bevat. Met 3D design software kunt u alle kanten van het ontwerp bekijken. Zo zie je in de ontwerpfase al of het compleet is. Dat bespaart een hoop tijd en materiaal. Is het ontwerp helemaal compleet, dan wordt het opgeslagen als CAD-bestand. Omdat het nog geen geometrische informatie bevat, moet het worden omgezet naar een STL bestand.
Slicer software
Om het 3D object vervolgens te laten printen door de 3D printer is er software nodig die het STL bestand in lagen verdeelt. Dat kan met behulp van slicer software. De G code die naar de printer wordt gestuurd, bestaat uit printinstructies en informatie over het ontwerp, het materiaal, de printtemperatuur, het infill percentage en de laagdikte. Is dit allemaal vastgesteld, dan kan het printen beginnen.
Welke 3D print technieken zijn er?
De meest gebruikte technieken zijn FDM Fused Deposition Modeling en SLS Selective Laser Sintering.
FDM Fused Deposition Modeling
Dit is een rapid prototyping techniek waarbij laag op laag materiaal aan elkaar smelt. De gewenste vorm wordt door middel van een spuitmond (extruder) laag voor laag aangebracht op het platform van de printer. Op dit platform stolt het geprinte materiaal. De meest gebruikte materialen (filamenten) om mee te printen zijn PLA en ABS. Maar je kunt met nog veel meer materialen printen.
SLS Selective Laser Sintering
Dit is ook een 3D techniek waarbij kunststof modellen in laagjes worden opgebouwd. Maar dit gebeurt door het versmelten van thermoplastisch (of metaal) poeder. Ook wel granulaat genoemd. Steeds wordt er een nieuw laagje losse poeder op een ander laagje gelegd. En elke laag poeder wordt vervolgens plaatselijk gesmolten door een laser. Hierdoor verhardt het poeder en ontstaat langzaam maar zeker het 3D model.
Stereolithografie
Een andere methode van 3D-printen is stereolithografie. Hierbij wordt fotopolymeer, gebruikt. Een materiaal dat reageert op licht. Door middel van uv-licht neemt fotopolymeer een vaste vorm aan. Zo kan een object laagje voor laagje tot 3D-model worden geprint.
Laminated of manufacturing
Tot slot is er nog laminated object manufacturing. Hierbij kan gewoon printpapier worden gebruikt om de afdruk te maken. De printer voegt de verschillende lagen papier samen tot een driedimensionaal model.
De toepassingen van 3D printen zijn eindeloos.
