3D Printen: De basics

Heb je je ooit afgevraagd hoe 3D printen werkt, welke soorten 3D printers er zijn, of waar 3D printen tegenwoordig voor kan worden gebruikt? Dan ben je hier aan het juiste adres: in dit artikel gaan het hebben over de basisdefinitie van 3D printen, hoe verschillende technieken worden gebruikt en andere handige dingen om te weten.

Wat is 3d printen / additive manufacturing?

3D-printen of additive manufacturing is een proces waarbij driedimensionale vaste objecten worden gemaakt van een digitaal bestand.

3D-printen is het tegenovergestelde van subtractive manufacturing, het uitsnijden / uithollen van een materiaal met bijvoorbeeld een freesmachine. Met 3D-printen kun je veel complexere vormen produceren en dat met met minder materiaal dan traditionele productiemethoden.

Simpele principe van 3d printen

Het creëren van een 3D-geprint object wordt bereikt met behulp van het eerder genoemde additief proces. In zo’n additief proces wordt een object gemaakt door opeenvolgende laagjes materiaal neer te leggen totdat het object is gemaakt. Elk van deze lagen kan worden gezien als een flinterdun gesneden horizontale dwarsdoorsnede van het uiteindelijke object. Het neerleggen van deze laagjes kan op drie verschillende manieren: FDM, SLA en SLS.

Verschillende technieken (FDM, SLA, SLS)

Ultimaker S5 3D printer, een voorbeeld van een veel gebruikte FDM 3D printer waarmee verschillende 3D prints gemaakt kunnen worden.

Fused Deposition Modeling (FDM)

Fused Deposition Modeling (FDM), ook bekend als Fused Filament Fabrication (FFF), is de meest gebruikte vorm van 3D-printen en biedt over het algemeen het meest gunstige resultaat. FDM 3D-printers bouwen onderdelen door thermoplastisch filament te smelten en te extruderen en dat door een printermondstuk (de nozzle) laag voor laag neer te leggen. 

FDM werkt met vrijwel alle standaard thermoplasten, zoals ABS, PLA, PETG en PC. Deze techniek is daarom erg geschikt voor allerlei soorten modellen, dit dankzij de relatief lage kosten en zijn veelzijdigheid. Door dit grote voordeel is dit over het algemeen ook de meest gebruikte techniek, printers zoals die van Ultimaker zijn om deze rede ook erg populair. 

Echter heeft FDM een iets lagere nauwkeurigheid in vergelijking met SLA of SLS techniek. Toch is FDM de techniek die wij over het algemeen het meest aanraden, sterker nog alle producten die in onze print calculator worden besteld worden op industriële FDM printers geprint. Dit omdat met deze techniek verreweg het meeste mogelijk is.

Formlabs Form L, een voorbeeld van een SLA 3D printer waarmee gedetailleerde 3D prints gemaakt kunnen worden.

Stereolithografie (SLA)

Stereolithografie was ‘s werelds eerste 3D print technologie, uitgevonden in de jaren 80, en is nog steeds een populaire techniek voor 3D printen. SLA resin 3D printers gebruiken een laser om vloeibare hars uit te harden tot gehard plastic in een proces dat fotopolymerisatie wordt genoemd.

SLA-onderdelen hebben de hoogste resolutie en nauwkeurigheid, de duidelijkste details en de meest vloeiende oppervlakteafwerking van alle plastic 3D-printtechnologieën. Echter is het print volume van een SLA printer erg beperkt evenals de materiaalkeuze.

SLA is daarom populair in industrieën waarbij kleine onderdelen gemaakt worden die erg hoge nauwkeurigheid nodig hebben. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de tandheelkunde of kleine modellen van mensen.

Prodways Professionele SLS Printer, 3D printer waarmee hoge kwaliteit SLS 3D prints gemaakt kunnen worden.

Selectief lasersinteren (SLS)

Selectief lasersinteren is de meest voorkomende additieve fabricagetechnologie voor zwaar industriële toepassingen.

SLS 3D-printers gebruiken een krachtige laser om kleine deeltjes polymeerpoeder samen te smelten. Het niet-gefuseerde poeder ondersteunt het onderdeel tijdens het printen en elimineert de behoefte aan speciale ondersteuningsstructuren. Dit maakt SLS ideaal voor zeer complexe geometrieën.

Onderdelen geproduceerd met een SLS printer hebben uitstekende mechanische eigenschappen, met een sterkte die niet te onderscheiden is van spuitgegoten onderdelen. Dit omdat vrijwel altijd Nylon als materiaal gebruikt wordt.

Als het gaat om kwaliteit wint SLS zowel van SLA als van FDM printers, echter is printen met een SLS printer veel minder economisch. Over het algemeen zijn onderdelen 10 tot 20 keer zo duur vergeleken met FDM printers, dit door de erg lange print tijd en duur materieel.

 

De moeilijkheid van 3D printen en nodige kennis

3D printen is op dit moment nog niet klaar voor de gemiddelde consument of onderneming. Dit door de grote hoeveelheid kennis die nodig is om te kunnen “troubleshooten” als jouw print niet precies uit de printer komt zoals je wilt. FDM printers worden steeds populairder onder de consumenten en steeds meer producenten doen hun best het zo intuïtief mogelijk te maken. Toch gaat het nog wel even duren voordat je zomaar als consument of bedrijf in printen in huis kunt nemen.

Op zoek naar iemand die je kan helpen met 3D printen? Bij 3D labs kunnen wij ondersteuning bieden in het gehele proces. Met veel ervaring in 3D printen en tekenen helpen wij je naar een perfect eindresultaat. Bereken nu jouw print in onze Print calculator, of neem contact met ons op om te zien wat we voor jou kunnen betekenen.