Polymer 3D-printing onder de loep: Technologieën, innovaties & toepassingen in 2021

Een diepe duik in polymer 3D-printing: technologieën, veelbelovende ontwikkelingen, toepassingen en meer.

Nu grote chemische bedrijven de 3D-printwereld betreden en vaste waarden in de industrie de technologie verder vooruit helpen, krijgt polymer 3D-printing een enorme boost.

Om up-to-date te blijven met de nieuwste ontwikkelingen, duiken we hieronder in de meest spannende innovaties in polymer 3D-printing en de kansen die de technologie biedt. Maar eerst laten we de gangbare polymer 3D-printtechnieken verkennen die in de industrie gebruikt worden.

Polymer 3D-printing: De Technologieën

Polymer 3D-printers domineren de 3D-print hardware-arena. Ze leiden op alle fronten: verzendopbrengsten, geïnstalleerde basis en het aantal ontwikkelingen in deze ruimte.

Voorspeld werd dat polymer 3D-printing in 2020 $11,7 miljard aan opbrengsten genereerde, een cijfer dat verkoop van hardware, materialen en 3D-geprinte onderdelen gecombineerd omvat.

Hieronder bekijken we de sleuteltechnologieën die deze groei drijven.

Vat Polymerisatie

Stereolithografie (SLA)

De opkomst van Stereolithografie (SLA) in de jaren '80 markeerde het begin van de 3D-print era. SLA is een ideale technologie voor het produceren van mooie onderdelen met een uitstekende oppervlakteafwerking. Vanwege de nauwkeurigheid en hoge resolutie worden SLA-onderdelen voornamelijk gebruikt voor vorm- en pasconceptmodellen of als masterpatronen voor giettoepassingen.

SLA berust op vloeibare fotogevoelige harsen. Deze worden selectief uitgehard door een UV-laser laag voor laag, waardoor de hars verstijft.

Hoewel SLA-onderdelen een geweldige oppervlakteafwerking bieden, zijn ze minder duurzaam dan onderdelen geproduceerd met andere additieve technologieën. Omdat SLA-materialen gevoelig zijn voor UV-licht, kunnen hun mechanische eigenschappen veranderen door overbelichting aan zonlicht, wat ze ongeschikt maakt voor buitengoed.

SLA-fotopolymers komen in diverse kleuropties en verschillende specialiteitsmaterialen (gietbaar, duurzaam, hoge-temperatuur, medische graad).

De keuze aan materialen voor SLA breidt zich constant uit. De afgelopen 12 maanden hoorden we meerdere aankondigingen over nieuwe 3D-printharsen van Formlabs, Henkel, Zortrax, DSM en velen meer.

Wat uit het recente nieuws te destilleren is, is dat 3D-printharsontwikkeling een nieuw niveau heeft bereikt: bedrijven zijn extreem gefocust op geavanceerde toepassingen, met name in het medische, tandheelkundige en engineering-veld.

Lees ook: 3D-printing voor Digitale Tandheelkunde & Heldere Aligner Productie

Materiaalextusie

FDM/FFF

Fused Deposition Modeling (FDM), ook bekend als fused filament fabrication (FFF), is een van de populairste 3D-printmethoden voor industriële toepassingen. Volgens marktonderzoeksfirma CONTEXT kwamen de grootste opbrengsten uit verzendingen van deze categorie machines in 2020, wat bijna $150 miljoen bereikte.

FDM werd in de jaren '90 commercieel beschikbaar, als betaalbare en gebruiksvriendelijke prototyping-technologie. Sindsdien heeft FDM zich ontwikkeld om grotere betrouwbaarheid, nauwkeurigheid en materiaalkeuze te bieden, waardoor het geschikt is voor een aantal productietoepassingen zoals productiehulpmiddelen.

Lees ook: 3D-printing voor Vliegtuigcabines

FDM gebruikt thermoplastische filamenten die door een dijzijn geëxtrudeerd op het printplatform, laag voor laag. Een van de hoofdbeperkingen van FDM-onderdelen is anisotropie, wat betekent dat hun mechanische eigenschappen niet in alle ruimtelijke dimensies gelijk zijn. Dit kan resulteren in zwakkere onderdelen.

Daarnaast heeft FDM een langzamere printsnelheid vergeleken met andere 3D-technologieën zoals SLS of SLA, wat het doorgaans onpraktisch maakt voor seriële productie.

Vandaag hebben fabrikanten een verscheidenheid aan FDM-filamenten tot hun beschikking, van elastisch TPU tot duurzame en versterkte ABS en hoogpresterende materialen zoals PEEK. Met de beschikbaarheid van productieklas thermoplasten is FDM ideaal voor het produceren van functionele, duurzame producten.

Poedbedfusie (Powder Bed Fusion)

Selectieve Lasersintering (SLS)

Selective Laser Sintering (SLS) is een additief productieproces dat het smelten van plastic poedermateriaal met een krachtige laser omvat. Met een combinatie van hoge nauwkeurigheid, snelheid, betrouwbaarheid en afwezigheid van ondersteuningsstructuren, wordt SLS gebruikt voor zowel functioneel prototyping als laag-volume productie.

SLS gebruikt typisch polyamide (nylon) poeders, met PA11 en PA12 als de twee meest gebruikte polyamiden, naast flexibel TPU-materiaal.

Bedrijven voegen echter continu nieuwe materiaalaanbiedingen toe. In 2018 lanceerde Evonik ter werelds eerste flexibele plastic PEBA-gebaseerde (polyether block amide) poeder voor SLS.

Duitse 3D-printerfabrikant EOS heeft ook carbonvezel-versterkte PEKK thermoplast beschikbaar gemaakt voor zijn SLS-systemen, naast gecertificeerd PEEK-materiaal. De nieuwe PEKK thermoplast zou aluminiumonderdelen in luchtvaart- en industriële toepassingen kunnen vervangen.

Opvallend is dat EOS momenteel de enige fabrikant is die een SLS-systeem aanbiedt capabel van het verwerken van hoogpresterende thermoplasten zoals PEEK en PEKK – de EOS P800.

Historisch was SLS-technologie duurder voor bedrijven om te verwerven (kostend in de honderdduizenden dollars). In 2014 verviel het octrooi voor de technologie, wat leidde tot meer betaalbare alternatieven, zoals de Formlabs Fuse 1 benchtop 3D-printer.

Multi Jet Fusion (MJF)

Sinds de introductie op de markt in 2016 heeft HP's Multi Jet Fusion (MJF) een nieuwe dimensie geopend voor de productie van industriële-kwaliteit functionele onderdelen en prototypes.

Net als SLS gebruikt de technologie nylonpoeders. In plaats van lasers werkt MJF door een smeltmiddel op elke laag poeder te depositieren, wat vervolgens gesmolten wordt door een infrarood lichtbron.

Vergeleken met SLS biedt MJF een snellere workflow door HP's innovatieve post-verwerkingsstation, dat het afkoelproces versnelt en poederverwijdering ondersteunt. De Jet Fusion 300/500 series biedt ook full-color 3D-print mogelijkheden.

Er zijn een paar beperkingen met HP's Multi Jet Fusion, bijvoorbeeld de momenteel beperkte materiaalselectie (PA11, PA12, PA12 gevuld met glazen korrels).

HP promoot echter een Open Platform model, dat samenwerking met materiaalontwikkelaars aanmoedigt. Via deze benadering heeft HP parten gesloten met meer dan 50 bedrijven, waaronder Evonik, BASF en Lubrizol, die aan nieuwe materialen werken geschikt voor de technologie.

Lees ook:

–De Evolutie van HP's 3D-print Technologie: Van Polymer tot Metaal AM

–AMFG en HP compatibiliteit drijft AM-systeemconnectiviteit

Material Jetting

Material Jetting is een inkjet-printproces dat het depositieren van een vloeibaar fotoreactief materiaal op een bouwplatform laag voor laag omvat. Vergelijkbaar met SLA gebruikt Material Jetting harsen, die uitharden onder UV-licht.

Een van de belangrijkste voordelen van Material Jetting is de mogelijkheid om twee of meer fotopolymers tijdens het printproces te combineren, wat resulteert in een onderdeel met hybride eigenschappen (bijv. rigiditeit gecombineerd met flexibiliteit). Bovendien is de technologie in staat om full-color onderdelen te produceren, wat het ideaal maakt voor prototypes met een eindproduct-look.

Harsen gebruikt in Material Jetting zijn vergelijkbaar met die in SLA, maar hebben een minder viskeuze, inkt-achtige vorm. Hun kosten zijn doorgaans hoger.

Tussen de beperkingen van de technologie zit de slechte mechanische eigenschappen van de geprintte onderdelen, wat material jetted onderdelen doorgaans ongeschikt maakt voor functionele toepassingen.

Polymer 3D-printing: Kans en Toepassingen

Industriële 3D-printing met polymermaterialen ontgrendelt een wijd scala aan mogelijkheden voor zowel productie- als productontwikkelingsafdelingen. Hieronder hebben we de meest prominente uitgelicht.

Rapid prototyping

Prototyping blijft een van de primaire toepassingsgebieden voor polymer 3D-printing. Met de evolutie van 3D-printtechnologieën kunnen prototypes nu veel sneller geproduceerd worden, ze zijn duurzamer en visueel aantrekkelijker.

Een voorbeeld is Audi, die Stratasys' J750 PolyJet 3D-printer gebruikt om onderdelen te ontwerpen en valideren, zoals achterlichtkappen, voor zijn automobielen.

Als full-color, multi-materiaal proces stelt Stratasys PolyJet 3D-printing het bouwen van fysieke prototypes met de eindproduct-look toe, wat het productontwikkelingsproces aanzienlijk vereenvoudigt en versnelt.

In de motorsportsector is 3D-printing een go-to technologie voor het produceren van functionele onderdelen voor raceauto-testen. Het Alfa Romeo Sauber F1 Team gebruikt bijvoorbeeld uitgebreid SLS en SLA 3D-printing om onderdelen te produceren waaronder voorvleugels, remkanalen, veringskappen, motorkappen, interne kanalen en handdeflectoren voor windtunnel-automodellen.

Efficiëntere tooling

3D-printing voor tooling is uitgegroeid tot een van de meest veelbelovende toepassingen van de technologie. Van jigs en fixtures tot lost-wax gietpatronen, opent polymer 3D-printing de deur naar snellere, goedkopere en gecustomiseerde tools.

Over het algemeen richten bedrijven zich op FDM en SLA technologieën voor tooling vanwege hun relative betaalbaarheid en gebruiksgemak.

Autofabrikant Ford rapporteert Ultimaker FDM 3D-printers te gebruiken om aangepaste tools te creëren.

De voordelen gaan verder dan betaalbaarheid. Volgens Ford's Technical Leader, Harold Sears, is 3D-printing "mensen helpen hun werk te doen door tools te maken die ergonomischer correct zijn voor operators. Dit is misschien een zachte voordelen maar een die zeker helpt als operators gelukkiger en comfortabeler hun werk doen. Ze zullen ook een beter werk leveren wat alleen de kwaliteit verbetert."

Bovendien zijn de beschikbare 3D-printbare thermoplastische materialen soms zelfs sterk genoeg om metalen tools te vervangen, wat het montageproces veel makkelijker maakt en de kosten van de aangepaste tool verlaagt.

Medische toepassingen

De medische industrie was een van de vroege adopters van polymer 3D-printing. Vandaag heeft de technologie een aantal toepassingen in de sector gevonden, van 3D-geprinte chirurgische gidsen en tools tot replica's van menselijke organen voor pre-chirurgische planning.

In toenemende mate wordt 3D-printing gebruikt om direct custom medische hulpmiddelen te produceren, inclusief laag-kostende prothesen en tandheelkundige hulpmiddelen zoals aligners en bruggen.

Een van de sectoren die volledig getransformeerd is door 3D-printing is gehoorapparaten. Vandaag worden meer dan 90% van gehoorapparaten wereldwijd geproduceerd met SLA 3D-printtechnologie.

Sinds de uitbraak van de pandemie heeft polymer 3D-printing zich ook gevestigd als levensvatbare technologie voor de productie van ventilatorkleppen, veiligheidsbrillen, beschermende gezichtsschermen en testzwabben.

Lees ook: 3D-printing in de Gezondheidszorg: Waar Staan We in 2021?

Gepersonaliseerde consumentenproducten

Consumptiegoederenbedrijven kijken steeds vaker naar plastic 3D-printing als optie voor massaatmaatwerk. Aangezien 3D-printing geen arbeidsintensieve en dure tooling vereist en complexe objecten kosteneffectief kan creëren, stelt het de productie van gepersonaliseerde producten afgestemd op consumenten in staat.

Een merk dat 3D-printing verkent is Dr. Scholl's, de leverancier van voetverzorgingsproducten. Het heeft samengewerkt met technologiebedrijf Wiivv om custom 3D-geprinte voetzolen te maken.

Met Wiivv Fit Technology biedt Dr Scholl's een customisatie-app die 400 punten op elke gebruiker's voeten afbeeldt met een paar telefoonfoto's. Door dit proces, dat minder dan vijf minuten duurt, kunnen voetzolen worden ontworpen en geprint naar de exacte specificaties van klanten voeten.

Lees ook:
• 3D-printing voor Schoeisel

• 5 Manieren waarop 3D-printing de Consumptiegoederenindustrie kan Baat hebben

Spannende Technologische Ontwikkelingen in Polymer 3D-printing

De 3D-printindustrie maakt sprongen in het ontwikkelen van nieuwe polymer 3D-printtechnologieën en het verbeteren van bestaande. Hieronder hebben we de recent meest significante technologische ontwikkelingen in het veld van polymer 3D-printing uiteengezet.

EOS's nieuwe LaserProFusion technologie

Aangekondigd op Formnext 2018, is de LaserProFusion technologie van EOS een innovatieve polymer 3D-printtechnologie in ontwikkeling om seriële additieve productie mogelijk te maken. Het proces berust op tot één miljoen diodelasers die tot 5kW vermogen kunnen bereiken om plastic materialen te printen.

Met deze technologie wordt het productieproces gezegd tien keer sneller te zijn, wat dezelfde productiviteit als injectiegieten bereikt.

Hoewel onduidelijk is wanneer het systeem commercieel beschikbaar komt, is de aankondiging nog een indicator van de industrialisering van 3D-printtechnologieën.

Hoogsnelheids fotopolymerisatie

Fotopolymerisatie, wat SLA en DLP processen omvat, is de afgelopen jaren aanzienlijk geëvolueerd.

Deze technologie heeft zich ontwikkeld als een massaproductieproces en de recente introductie van hoogsnelheids fotopolymerisatie heeft deze trend alleen versneld.

Bijna alle grote spelers in dit veld hebben systemen geïntroduceerd capabel van het printen van functionele harsonderdelen dichtbij injectiegiet-volumes.

In 2014 introduceerde Carbon zijn high-speed Digital Light Synthesis technologie, die uitgroeide tot een M2 3D-printer capabel van printen met een snelheid van 20 cm/uur.

Lees ook: Carbon's Co-Founder Philip DeSimone over Naar Hoog-Volume Productie met 3D-printing

In 2016 onthulde 3D Systems zijn aanpak van high-speed, geautomatiseerde SLA – het Figure 4 systeem. Recente data tonen Figure 4 Production deel printsnelheden tot 65 mm/uur, en prototyping snelheden tot 100 mm/uur.

Andere bedrijven volgden, zoals EnvisionTEC (overgenomen door Desktop Metal), Nexa3D, Origin (overgenomen door Stratasys) en NewPro.

Procesnelheid in 3D-printing is lang een van de zwakste kanten geweest. Dit is met name een obstakel voor adoptie in industrieën gedreven door massaseriële productie, zoals automotive en consumentengoederen. In deze industrieën moeten producten zo snel mogelijk geproduceerd en geleverd worden om productie-efficiëntie te behouden.

Nu, met de vooruitgang in hoogsnelheids polymerisatie, is er een levensvatbare optie voor fabricanten die onderdelen op hogere volumes willen 3D-printen.

Rize's Augmented Polymer Deposition (APD) technologie

Het elimineren van post-verwerking is een langgekoesterde droom in de 3D-printindustrie – en Rize's technologie belooft de post-verwerkingspijnpunten te verwijderen. De VS-gebaseerde 3D-printerfabrikant heeft zijn hybride Augmented Polymer Deposition (APD) technologie ontwikkeld, die materiaalextusie combineert met inkjetting.

Deze combinatie stelt het printen van ondersteuningsstructuren in die na afloop van het printproces eenvoudig met de hand verwijderd kunnen worden, zonder verdere post-verwerkingsoperaties.

APD technologie is gebruikt om isotrope, full-color, industriële-kracht onderdelen te maken voor prototyping, tooling en productietoepassingen.

Vorig jaar introduceerde het bedrijf ook een nieuwe functie, waarbij gebruikers veilige informatie, zoals een QR- of streepjescode, op een onderdeel kunnen 3D-printen met behulp van de technologie. Dit zou bijvoorbeeld een ingenieur in staat stellen alle informatie voor een specifiek onderdeel digitaal op te slaan, een digitale voorraad te handhaven.

BigRep's grootschalige FDM 3D-printing

Een van de grootste barrières voor bredere adoptie van FDM voor industriële toepassingen is de grootte van de bouwenvelop. Dit is een barrière die het Duitse bedrijf BigRep herhaaldelijk probeert te overwinnen met zijn ongelooflijk grote en hoogcapabele lijn van 3D-printers.

Op Formnext 2018 onthulde BigRep twee next-generation 3D-printers – de BigRep PRO (1005 x 1005 x 1005 mm) en BigRep EDGE (1500 x 800 x 600 mm) – gericht op industriële gebruik.

Beide systemen zijn uitgerust met eigen Metering Extruder Technology (MXT), wat ze onderscheidt van andere grootschalige opties. Deze nieuwe extruder-technologie biedt een duidelijke scheiding tussen filamentvoeding, smelten en extrusie, wat snellere printsnelheden met grotere precisie en kwaliteit mogelijk maakt. Bijvoorbeeld, de BigRep PRO biedt gezegd vijf keer de filament-doorvoersnelheid en drie keer de gemiddelde extrusiesnelheid, vergeleken met andere FDM-machines op de markt.

De MXT is geoptimaliseerd om te werken met professionele materialen zoals ASA/ABS en nylon die BigRep produceert in samenwerking met het Duitse chemische bedrijf BASF.

Opvallend is dat de BigRep PRO state-of-the-art CNC-besturingssystemen en aandrijvingen van Bosch Rexroth incorporeert, wat IoT- en dataverwerkingsmogelijkheden mogelijk maakt. Dit zal uiteindelijk helpen de integratie van de printer in de Industry 4.0-visie te versnellen.

Meer over dit: 4 Indrukwekkende Toepassingen van Grootschalige 3D-printing

Evolve's STEP technologie

Steeds meer 3D-printerfabrikanten richten hun ogen op massaproductie, en Stratasys spin-off Evolve Additive Solutions is hier geen uitzondering.

Na bijna een decennium ontwikkeling onthulde het bedrijf vorig jaar zijn nieuwe productiesnelheids "STEP" (Selective Toner Electrophotographic Process) technologie voor polymeren.

Evolve's STEP-proces biedt een nieuwe benadering voor volumeproductie met additieve productie, niet in het minst omdat het gezegd wordt 50 keer sneller te zijn dan de snelste beschikbare 3D-printtechnologieën.

Wat meer is, het bedrijf claimt dat de technologie in staat is om onderdelen te produceren met kwaliteit vergelijkbaar met die gemaakt met conventionele methoden, en niet alleen qua esthetische afwerking, maar ook sterkte. Bovendien biedt STEP-technologie multi-materiaal en full-color printmogelijkheden.

Hoewel Evolve nog twee jaar van commercialisatie verwijderd is, is hun technologie een om in de gaten te houden.

Stratasys' SAF

De 3D-printindustrie vastberaden, Stratasys, blijft zijn aanwezigheid vergroten in het snel groeiende gebied van productieklas 3D-printsystemen. Het bedrijf presenteerde net de komende lijn van powder bed fusion (PBF) gebaseerde 3D-printers.

Het nieuwe H Series Production Platform zal aangedreven worden door Selective Absorption Fusion (SAF) technologie specifiek ontworpen om de behoeften van volumeproductie te vervullen.

SAF is een poedergebaseerd 3D-printproces. Echter, waar SLS een laser gebruikt om polymere deeltjes selectief te smelten, doet SAF iets heel anders.

SAF gebruikt een counter-roller om poederlagen op een printbed te coat en printheads laten selectief absorber-vloeistof vallen om de laag van het onderdeel te vormen. De geïmageerde laag wordt gesmolten door een IR-lamp over de gehele span van het printbed te laten passeren, wat de geselecteerde regio's doet smelten.

Wat goed is aan dit nieuwe proces is dat het naar verwachting hoge printsnelheid en schaalbaarheid zal bieden. Commerciële beschikbaarheid van 3D-printers gebaseerd op SAF-technologie wordt momenteel verwacht in het derde kwartaal van 2021.

Als Stratasys' SAF aan zijn visie voldoet, kan het een levensvatbare alternatief worden voor de gevestigde SLS- en Multi Jet Fusion-processen.

Polymer 3D-print trends

Polymer 3D-printing marktconsolidatie

De additieve productie-industrie heeft de afgelopen zes maanden een golf van overnames en fusies gezien, waarvan veel in de polymer AM-sector.

Hoewel M&A-activiteit niets nieuws is in de AM-ruimte, hebben recente aankondigingen iets significants gemeen: productiefocus.

Hier zijn enkele highlights van de recente M&A-bewegingen in polymer 3D-printing:

• In september 2020 kondigde Covestro de intentie aan om de DSM Resins & Functional Materials business line te verwerven, inclusief DSM Additive Manufacturing.
• In december 2020 kondigde Stratasys de overname van Origin aan.
• In januari 2021 kondigde Desktop Metal de intentie aan om EnvisionTEC te verwerven.

Het is bemoedigend om bedrijven te zien samenkomen om hun aanbod te versterken en overtuigende oplossingen te presenteren voor industriële AM-productie.

De wens om proces- en materialenportefeuilles uit te breiden om meer opties vanuit een enkele bron te bieden die via een enkel distributienetwerk opereren, zal veel meer klantverzoeken kunnen vervullen.

Dit op grote schaal doen, met focus op herhaalbaarheid en betrouwbaarheid, is een grote stap vooruit voor polymer 3D-printing.

Plastic in plaats van metaal gebruiken

Gewichtsreductie is een specifiek doel voor sommige industrieën zoals luchtvaart en motorsport. Een vliegtuig of voertuig lichter maken helpt brandstofverbruik te verminderen en de prestaties van een voertuig te optimaliseren.

Terwijl deze industrieën doorgaans vertrouwen op metalen lichtgewichtsoplossingen om gewicht te verminderen, bieden de recente vooruitgang in polymer 3D-printmaterialen spannende mogelijkheden. De mogelijkheid om hoogpresterende thermoplasten zoals carbonvezel, ULTEM en PEEK te 3D-printen kan betekenen dat metalen in sommige toepassingen vervangen kunnen worden door kunststoffen.

Volgens een analyse kan het vervangen van aluminium vliegtuigbeugels door PEEK-alternatieven resulteren in een 5% tot 9% gewichtsreductie, wat een enorme impact kan hebben op het brandstofverbruik van een vliegtuig.

Het vervangen van een metaal onderdeel door 3D-geprint plastic kan ook gunstig zijn voor het versnellen van het onderhoudsproces. Een servicebureau heeft Stratasys FDM Nylon 12CF carbon-gevulde thermoplast gebruikt om een vervanging voor een metaal machine-onderdeel te maken. 3D-printen van het reserveonderdeel resulteerde in een superieur component, geproduceerd veel sneller dan de conventioneel geproduceerde tegenhanger.

Lees ook: Composiet 3D-printing: Een Opkomende Technologie met een Stralende Toekomst

Overwegingen bij adoptie van polymer 3D-printing in-house

Duurzaamheid

Recycling en hergebruik van polymer 3D-printmaterialen is een belangrijk factor om te overwegen bij in-house adoptie van polymer AM.

In filament-gebaseerde 3D-printing is recycling gangbaar, met veel bedrijven die plastic filamenten produceren uit gerecycled plastic.

Echter, hoewel thermoplasten, zoals filament, makkelijk te recyclen zijn door ze te her-smelten, kunnen thermohardende kunststoffen niet herstoken worden, wat betekent dat ze niet gerecycled kunnen worden.

In poeder-gebaseerde polymer 3D-printing is poederhergebruik ook niet volledig voor de hand liggend. In de meeste gevallen moet je 'gebruikt-maar-niet-gesmolten' poeder mengen met ongeveer 50% virgin poeder, om het herbruikbaar te maken. Voor sommige hoogpresterende poeders zoals PEEK is de verversingssnelheid drastisch verminderd en in sommige gevallen kan geen van het overtollige poeder hergebruikt worden.

Hoe kunt u duurzaam printen met polymer 3D-printmaterialen? Een manier is door afval te minimaliseren door betere ontwerpen. Daarnaast, zorg ervoor dat u contact opneemt met uw lokale afval- of recyclingscentrum om te zien of ze de capaciteit hebben om 3D-geprinte polymeren veilig te verwerken.

Meer over dit: Hoe Duurzaam is Industriële 3D-printing?

Post-verwerking

Verwijderingsprocessen, zoals ondersteuningsverwijdering, hars- of poederverwijdering, zijn de meest gebruikte post-verwerkingsoperaties in polymer 3D-printing. Ze worden doorgaans handmatig uitgevoerd, wat veel tijd en arbeidskrachten kost.

Dit stadium vercompliceert het feit dat u wellicht verschillende 3D-printtechnologieën wilt gebruiken, elk met zijn eigen post-verwerkingsvereisten.

Om post-verwerkingsoperaties te verbeteren, hebben bedrijven zoals Rösler, PostProcess Technologies, AMT en DyeMansion oplossingen ontwikkeld om AM-gebruikers te helpen post-verwerking te stroomlijnen.

Momenteel is de grootste trend het creëren van end-to-end post-verwerkingsoplossingen, die sorteren, materiaalverwijdering en de-powdering, gladmaken en kleuren, en inspectie dekken.

Bij het adopteren van polymer 3D-printing is het begrijpen van de post-verwerkingsvereisten imperatief. Niet-geoptimaliseerde post-verwerking kan veel kosten aan 3D-printoperaties toevoegen, wat vermeden kan en moet worden door automatisering.

Workflow management

Het in-house adopteren van polymer 3D-printing zal u ook vragen om benaderingen te overwegen voor het managen van operaties, zoals ordermanagement, kostenberekening, productieplanning, voorraadgebeheer, etc.

Veel bedrijven vandaag de dag vertrouwen op oplossingen oorspronkelijk ontwikkeld voor traditionele productie of ontwikkelen hun software intern. Elke benadering leidt vaak tot gesilo-de workflows, die zichtbaarheid missen en niet gemakkelijk geschaald kunnen worden.

Om niet in de val van een inefficiënte, onschaalbare workflow te treden, is een goede praktijk het implementeren van workflow management en manufacturing execution oplossingen die ontwikkeld zijn met 3D-printvereisten in gedachten.

Er zijn verschillende opties beschikbaar op de markt vandaag, maar slechts een paar bieden end-to-end oplossingen die de gehele 3D-printworkflow dekken.

Om meer te leren over dergelijke oplossingen, ontdek ons whitepaper "Additive Manufacturing MES Software: The Essential Guide"

De toekomst van polymer 3D-printing

Van realistische conceptmodellen tot stevige prototypes, ergonomische tools en functionele eindgebruiksonderdelen, de kansen gecreëerd door polymer 3D-printing zijn immens.

Hoewel sommige uitdagingen overwonnen moeten worden, zoals het uitbreiden van de materiaalselectie en het waarborgen van materiaalkostenreductie, zullen lopende ontwikkelingen in polymer 3D-printing bedrijven helpen de voordelen van de technologie verder te plukken.

Naarmate de AM-industrie als geheel, en polymer 3D-printing in het bijzonder, beweegt richting productie van eindonderdelen, zien we 3D-printbare composieten en hoogpresterende thermoplasten meer tractie krijgen.

Hoewel polymer 3D-printing conventionele processen niet zal vervangen, zal de technologie zeker de huidige productiemogelijkheden verbeteren, wat geavanceerde industriële toepassingen verder ontgrendelt.

Op zoek naar meer inzicht in polymer 3D-printing? Bekijk de artikelen hieronder:

Stereolithografie & Digital Light Processing: Waar Staan We Vandaag?

FDM 3D-printing: Waar Staan We Vandaag?

De Evolutie van SLS: Nieuwe Technologieën, Materialen en Toepassingen