Injection Molding vs 3D Printing:welke te kiezen?

Spuitgieten en 3D-printen zijn de twee meest gebruikte productietechnologieën voor de productie van kunststof onderdelen. Dit artikel geeft een kort overzicht en vergelijking van beide technologieën en somt verschillende factoren op waarmee rekening moet worden gehouden om de beste technologie voor uw project te kiezen.

Wat is het verschil tussen 3D-printen en spuitgieten?

3D-printen

3D-printen is additive manufacturing, wat betekent dat het oorspronkelijke materiaal laag voor laag wordt opgebouwd. 3D-printen creëert driedimensionale objecten door het lezen van een virtueel computerontwerp en reproduceert het in een tastbaar onderdeel met behulp van materiële filamenten of poeders.

Spuitgieten

Bij spuitgieten wordt gebruik gemaakt van matrijzen. Eerst wordt de inverse van een object gefreesd uit een materiaal (bijv. aluminium, gereedschapsstaal) dat veilig is om het gesmolten bouwmateriaal te hanteren (het materiaal waarvan het voltooide object is gemaakt). Vervolgens wordt het gesmolten bouwmateriaal in de mal gegoten. Zodra het materiaal in de mal is afgekoeld, is het onderdeel klaar.

Hoe te kiezen:spuitgieten of 3D-printen?

Als het gaat om de selectie van spuitgieten of 3D-printen voor productie, zijn dit de belangrijkste factoren waarmee rekening moet worden gehouden.

Batchgrootte

Het aantal benodigde onderdelen is een belangrijke factor bij het bepalen van het proces. Spuitgieten staat bekend om zijn effectiviteit in productieruns met een hoog volume (1000+ onderdelen per run). Voor lage volumes (minder dan 10) is 3D-printen geschikter en goedkoper. Voor eenvoudige 3D-printprocessen zoals FDM of SLS die worden gebruikt met betaalbare kunststoffen zoals ABS, PC, Nylon, losse onderdelen of kleine hoeveelheden (identiek en niet-identiek), is 3D-printen ongetwijfeld de optie om voor te gaan. MJF is ook een andere haalbare optie voor middelgrote hoeveelheden (10-1000) en is heel gebruikelijk.

Conclusie: Spuitgieten is een perfecte optie voor bulkproductie, terwijl voor kleine batches eenheden 3D-printen mogelijk is.

Ontwerpcomplexiteit

Een spuitgietproces vereist dat een matrijs wordt gebouwd (omgekeerd van het onderdeel) volgens het vereiste onderdeelontwerp. Het ontwerpen van een CAD-model voor spuitgieten is niet eenvoudig omdat er veel overwegingen zijn. Rechte hoeken in het ontwerp van het onderdeel maken het bijvoorbeeld moeilijk om het uit de mal te verwijderen en ook delicate gebieden moeten met de grootste zorg worden behandeld. Terwijl het bereiken van complexe ontwerpen is waar 3D-printen uitblinkt. Hoe complex het ontwerp ook is, 3D-printen maakt het mogelijk met minimale inspanning.

Conclusie: Controleer of uw ontwerp met spuitgieten kan worden vervaardigd, zo niet - het moet worden aangepast, anders ga voor 3D-printen.

Doorlooptijd

Spuitgieten vereist langere doorlooptijden omdat het gaat om de analyse van het ontwerp en het bouwen van de perfecte matrijs volgens het ontwerp (10-20 dagen). De doorlooptijden voor 3D-printen zijn zeer kort in vergelijking met spuitgieten. U kunt uw bestelling voor 3D-printen bij Xometry binnen 3 dagen laten bezorgen.

Conclusie: Als je het onderdeel onmiddellijk nodig hebt, ga dan voor 3D-printen.

Aanpassing

Als de matrijs eenmaal is gebouwd voor spuitgieten, kost het veel geld en tijd om het herontwerp ervan aan te passen. Bij het aanpassen van onderdelen of aanpassingen aan het bestaande ontwerp wordt spuitgieten niet aanbevolen. Wat je ook uit de mal haalt, is het laatste deel en het is erg ingewikkeld om het aan te passen. Aan de andere kant biedt 3D-printen veel mogelijkheden voor maatwerk en is alleen een aangepast of aangepast CAD-bestand nodig. Daarom is het goed voor prototypes, proefstukken.

Conclusie: 3D-printen wordt aanbevolen voor prototyping en maatwerk.

Materiaalsterkte

Onderdelen vervaardigd door middel van spuitgieten bestaan ​​uit een enkele gietlaag, die de vorm stevigheid geeft omdat er geen scheuren of zwakke punten zijn. Terwijl bij 3D-printen het onderdeel laag voor laag wordt gemaakt, wat de algehele sterkte beïnvloedt. 3D-printen kan tijdens de fabricage zichtbare ribbels en structurele fouten veroorzaken die normaal gesproken niet voorkomen bij kunststofspuitgieten.

Conclusie: Als de materiaalsterkte een prioriteit is, ga dan voor spuitgieten.

Oppervlakteafwerking

Hoewel de lagen van 3D-printen klein en dicht bij elkaar zijn, zijn ze nog steeds merkbaar. Dit creëert een geribbeld oppervlak op afgewerkte objecten, hoe fijn het laagdetail ook is. Dit vormt een probleem als u objecten wilt maken die tegen andere objecten aan schuren, zoals machineonderdelen die in contact zijn en bewegen. In dergelijke gevallen is nabewerking voor het gladmaken vereist en het is een extra stap.

Ter vergelijking:bij spuitgieten is er geen gedoe over ribbels en lagen, omdat het materiaal in een enkele laag wordt gegoten en bijna een uniforme en gladde oppervlakteafwerking heeft. Bovendien kunnen spuitgegoten onderdelen effectief worden nabewerkt.

Conclusie: Spuitgieten heeft de voorkeur in termen van een goede oppervlakteafwerking.

Materiaalverspilling

Omdat spuitgieten materiaal giet wat er in de mal past, verbruikt het precies zoveel als nodig is voor elk ontwerp. Dat maakt het een zeer efficiënte manier om objecten in massa te produceren zonder dat je je zorgen hoeft te maken over afval. Aan de andere kant verliezen sommige 3D-printtechnologieën wat materialen bij het bouwen van de ondersteunende structuren en hoewel het materiaalpoeder kan worden hergebruikt, kan het maar een paar keer worden gedaan zonder dat de materiaaleigenschappen veranderen.

Conclusie: 3D-printen levert weinig afval op, zoals ondersteuningsstructuren, mislukte prints die tijdens de postproductie moeten worden verwijderd, maar wanneer het wordt gebruikt om een ​​enkele eenheid of een kleine batch te produceren, is de verspilling niet zo belangrijk, terwijl bij grote batches de verspilling significant is. Als u dus een grote batch wilt hebben, is het een goede keuze om te gaan spuitgieten, omdat er geen materiaalverspilling is.

Samenvatting

Er is een algemene misvatting in de productiewereld dat 3D-printen spuitgieten kan vervangen en in elk aspect een op zichzelf staande winnaar kan zijn. Beide technologieën hebben hun eigen reeks voor- en nadelen. Wij bij Xometry bieden zowel spuitgiet- als 3D-printservices met toegewijde teams die werken om u te ondersteunen. Upload uw ontwerpen om een ​​offerte voor uw project te krijgen.