Een uitgebreide gids voor 3D-printtechnologieën

3D-printen is een revolutie in ons leven, net zoals auto's ooit het vervoer transformeerden en het internet de verspreiding van informatie opnieuw vormde. Bent u klaar om deze verandering te omarmen en 3D printtechnologie nu te begrijpen?

Wat is 3D printen?

Laten we eerst begrijpen wat 3D printen is.

Je kunt 3D printen vergelijken met het bakken van een taart. Je mengt alle ingrediënten door elkaar en legt ze op een bakplaat. Zodra het materiaal stijgt, heb je een taart. Op dezelfde manier vormt 3D-printen een vast object door laag voor laag materiaal toe te voegen.

3D-printen, ook wel additive manufacturing genoemd, maakt gebruik van digitale modelbestanden en een printer om lagen van speciale materialen zoals plastic of poedermetaal te stapelen, waardoor complexe vormen direct worden geconstrueerd. Het scala aan materialen die worden gebruikt in 3D-printen is enorm, van plastic, keramiek, metalen en zelfs biologische weefsels, die voldoen aan een verscheidenheid van behoeften.

Welke soorten 3D-printtechnologieën bestaan er?

Dus, welke soorten 3D-printtechnologieën zijn er?

Er zijn tal van soorten 3D-printtechnologieën, die kunnen worden gecategoriseerd op basis van het gebruikte materiaal en het betrokken proces. Deze omvatten extrusie-, hars-, poeder- en jetting 3D-printen, als volgt:

1. 3D-printen op basis van extrusie

Deze methoden gebruiken een materiaal (meestal thermoplastisch filament) dat wordt verwarmd en geëxtrudeerd door een mondstuk. Het materiaal hardt na afkoeling uit en vormt een 3D object. De meest typische hiervan is Fused Deposition Modeling (FDM) printen.

● Fused Deposition Modeling (FDM): Dit is een van de meest voorkomende 3D-printtechnologieën. Het extrudeert thermoplastisch filament, verwarmt het tot zijn smeltpunt, en extrudeert het laag voor laag om een driedimensionaal object te creëren. De populaire online video's van 3D geprinte huizen maken gebruik van FDM technologie. Deze technologie wordt veel gebruikt voor prototype productie, onderdeelproductie en consumptiegoederenproductie. LEGO gebruikt bijvoorbeeld FDM om prototypes van nieuwe stenen te maken.

Momenteel is FDM 3D-printtechnologie vrij volwassen, en de precisie en afdruksnelheid van overeenkomstige FDM-printers verbeteren voortdurend. De HPRT F210 High Precision FDM 3D Printer is hier een goed voorbeeld van.

Deze 3D-printer beschikt over een volledig metalen geïntegreerde behuizing en maakt gebruik van een V-vormige katrollen voor soepele en stabiele bewegingen, weinig geluid en slijtvastheid, wat een lange levensduur garandeert. De verwarmingsplaat maakt gebruik van een hoogwaardig rasterglas platform met sterke hechting, waardoor het gedrukte model niet vervormt en snel handmatig model verwijderd kan worden.

De F210 3D-printer heeft een intelligent beveiligingssysteem dat continue uitschakeling ondersteunt, waardoor zorgen over onverwachte stroomonderbrekingen tijdens het printproces elimineert, tijd, materialen en gemoedsrust bespaart. Het wordt ook geleverd met een UI-scherm met een gebruiksvriendelijk interactief ontwerp, waardoor de bedieningsinstellingen eenvoudig zijn en de afdrukvoortgang duidelijk is in één oogopslag, zodat beginners snel aan de slag kunnen.

De HPRT F210 3D-printer is compatibel met een verscheidenheid van filamenten zoals PLA, TEPG en TPU. Met een hoge afdrukprecisie tot ±0,2mm biedt deze printer uitzonderlijke kwaliteit tegen een geweldige prijs-kwaliteitverhouding. Als hobby 3d printer is het perfect voor het creëren van gepersonaliseerde ambachten. Er zijn talloze 3D-printermodellen online beschikbaar voor gratis download, volg gewoon de handleiding om het model in uw computer te importeren, en de F210 3D-printer kan het werk van uw verbeelding afdrukken.

2. 3D-printen van hars

Deze druktechnologieën gebruiken voornamelijk fotogevoelige hars als materiaal. Wanneer de lichtgevoelige hars wordt blootgesteld aan een specifiek type licht (meestal ultraviolet licht), ondergaat het een verhardingsreactie. Op deze manier kan de hars laag voor laag gestapeld en gestold worden om vaste items te vervaardigen. Veel voorkomende soorten zijn Stereolithografie (SLA) en Liquid Crystal Display (LCD) 3D printtechnologieën.

● Stereolithografie (SLA): SLA is de vroegste 3D-printtechnologie. Het gebruikt hoofdzakelijk het kenmerk van vloeibare fotogevoelige hars om snel te stollen onder de bestraling van een ultraviolette laserstraal. Onder computercontrole scant de laserstraal het vloeibare oppervlak, waardoor het gescande gebied van de hars stolt en een dunne laag hars vormt. Door dit proces te herhalen, wordt het hele product gevormd.

SLA-technologie wordt voornamelijk gebruikt om verschillende vormen en modellen te vervaardigen. Het kan ook worden gebruikt voor precisiegieten door andere componenten toe te voegen aan de grondstoffen. Het werkstuk na afdrukken heeft nabewerking nodig, zoals sterke lichtstraling, galvaniseren, schilderen of kleuren, om het eindproduct te verkrijgen. SLA geprinte producten hebben een hoge precisie en goede oppervlaktebehandelingseffecten, waardoor ze zeer geschikt zijn voor het maken van fijne modellen zoals tandheelkundige modellen en sieraden.

● Liquid Crystal Display (LCD) 3D Printing: Dit is een opkomende 3D printing technologie. Het gebruikt een vloeibaar kristalpaneel als lichtbron. Door de pixelschakelaars op het vloeibare kristalpaneel te bedienen, wordt het licht van de UV-lichtbron in een vooraf ingestelde vorm op de lichtgevoelige hars geprojecteerd, waardoor deze stolt en een model vormt. LCD 3D printtechnologie is populair om zijn hoge efficiëntie en lage kosten en wordt veel gebruikt in industrieën zoals tandheelkunde, sieraden en speelgoed productie.

3. 3D-printen van poeder

Deze methoden maken gebruik van poedervormige materialen, selectief gesmolten of aan elkaar gebonden. De belangrijkste printtechnologieën zijn momenteel selectief lasersinteren (SLS), selectief lasersmelten (SLM) en poederbed fusie (3DP).

● Selectief lasersinteren (SLS): SLS gebruikt een laser om gepoederd materiaal te sinteren en combineert het om een vaste structuur te creëren. Het wordt vaak gebruikt met nylon en kan delen met hoge sterkte en complexe geometrische vormen produceren. SLS wordt veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart- en automobielindustrie om functionele onderdelen te vervaardigen. BMW maakt bijvoorbeeld gebruik van SLS 3D printtechnologie om onderdelen voor hun auto's te produceren.

● Selectief Laser Melting (SLM): Deze 3D printtechnologie wordt voornamelijk gebruikt voor metaalpoedermaterialen. Het werkprincipe is om een hoge-energie laserstraal te gebruiken om het poederbed te scannen, het metaalpoeder laag voor laag volgens de doorsnedegegevens van het CAD-model te smelten, een stevig driedimensionaal object te vormen. Deze methode kan onderdelen met complexe geometrische vormen en interne structuren vervaardigen, geschikt voor verschillende industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, automotive, medische en productie.

Vergeleken met andere 3D-printpoedertechnologieën, kan SLM onderdelen met een hogere dichtheid en superieure mechanische eigenschappen maken, waardoor het zeer nuttig is voor toepassingen die hoge sterkte en duurzaamheid vereisen. Vanwege de high-energy lasers die betrokken zijn bij het SLM printproces, zijn de apparatuurkosten, operationele moeilijkheden en veiligheidsproblemen echter relatief significant.

● Powder Bed Fusion (3DP): 3DP is een 3D-printtechnologie die gebruik maakt van een poederbed en een bindmiddel. Het spuit een bindmiddel op het poederbed en bindt de poederdeeltjes aan elkaar om een vaste laag te vormen. Vervolgens wordt een nieuwe laag poeder toegevoegd, en dit proces wordt herhaald totdat de afdruk is voltooid. 3DP-technologie wordt veel gebruikt in architectuur, kunst en biogeneeskunde vanwege het vermogen om onderdelen met complexe interne structuren te printen.

Momenteel is er enige doorbraak in het 3D-printen van aluminiumlegering bindmiddel jetting geweest. In de toekomst zal deze technologie naar verwachting worden gebruikt voor 3D-printen van onderdelen voor elektrische auto's, elektrische vliegtuigen, enz.

4. Jetting 3D Printing

Deze methoden realiseren vooral afdrukken door gestolde materiaaldruppels uit de printkop te spuiten. De belangrijkste technologieën zijn PolyJet 3D printen, ColorJet Printing (CJP), MultiJet Printing (MJP) en Multi Jet Fusion (MJF).

● PolyJet 3D-printen: De PolyJet-technologie is vergelijkbaar met inkjet-documentprinters, waarbij lagen vloeibare fotopolymeren op de bouwlade worden gespoten, die vervolgens onmiddellijk worden uitgehard door ultraviolet licht, langzaam ophopen laag voor laag totdat een volledig 3D-model is gebouwd. Deze methode wordt vaak gebruikt om gedetailleerde prototypes, mallen en zelfs veelkleurige modellen te maken. Momenteel gebruiken sommige schoenenbedrijven PolyJet 3D-printen om gedetailleerde en realistische schoenenprototypes te maken.

● ColorJet Printing (CJP) en MultiJet Printing (MJP): CJP en MJP zijn twee 3D printmethoden die gebruik maken van jetting technologie. CJP maakt gebruik van een poederbed en gekleurd bindmiddel, waardoor full-color onderdelen kunnen worden bedrukt. MJP kan meerdere materialen tegelijkertijd stralen, waardoor samengestelde delen met verschillende fysische eigenschappen worden gecreëerd. Beide technologieën zijn populair om hun hoge precisie en goede oppervlaktekwaliteit en worden veel gebruikt in prototype productie, onderwijs en artistieke creatie.

● Multi Jet Fusion (MJF): Ontwikkeld door HP, MJF gebruikt fijnkorrelig poeder en combineert het met een bindmiddel. Vervolgens wordt een detaileringsmiddel aangebracht, dat, in combinatie met warmte, het onderdeel verstevigt. MJF staat bekend om zijn snelheid en vermogen om complexe geometrische onderdelen te produceren, en het wordt vaak gebruikt in de auto- en consumptiegoederenindustrie. BMW maakt bijvoorbeeld gebruik van MJF om onderdelen voor hun auto's te produceren.

Het ontwikkelingspotentieel van 3D printtechnologie is eindeloos. Of het nu gaat om geneeskunde, architectuur, onderwijs of kunst en design, 3D printen opent nieuwe mogelijkheden. In dit proces innoveren 3D-printerfabrikanten zoals HPRT voortdurend, toegewijd aan het ontwikkelen van efficiëntere en preciezere 3D-printproducten om aan de behoeften van verschillende gebieden te voldoen. We hebben alle reden om aan te nemen dat de toekomst van 3D printen nog breder zal zijn.