3D-prototyping:een overzicht van het printen van 3D-prototypes

Traditionele processen voor het maken van prototypes kunnen erg traag en duur zijn. Er zijn echter nieuwe technieken beschikbaar om productontwikkelingsprocessen te verbeteren. Deze technieken zorgen voor de fabricage van hoogwaardige prototypes tegen lagere kosten. 3D-prototypingtechnologie is de perfecte oplossing voor uw behoeften op het gebied van rapid prototyping.

3D prototyping geeft u toegang tot uitgebreide ontwerpmogelijkheden en efficiënte technieken om tijd en geld te besparen. Bovendien is het een effectieve fabricage die geschikt is voor toepassingen in verschillende industrieën. Het stelt u ook in staat om uw ideeën snel te conceptualiseren tegen relatief lage kosten.

Wat houdt het prototype van 3D-printen in? Hoe kan een 3D-prototyp uw product ten goede komen? Wat zijn de overwegingen voordat u aan uw project begint? Dit artikel beantwoordt al je vragen en geeft je de informatie die je nodig hebt om het beste uit je 3D-prototyping te halen.

Wat is 3D-prototyping ?

Rapid 3D-prototyping is een additief productieproces waarbij driedimensionale objecten worden gemaakt op basis van digitale bestanden. In dit proces creëert een vervaardiger objecten door opeenvolgende materiaallagen neer te leggen. Elke laag is een dunne doorsnede van het uiteindelijke object.

In tegenstelling tot het traditionele subtractieve productieproces, worden bij 3D-printen geen stukjes materiaal uitgesneden. Bovendien maakt het de productie van complexe vormen met minder materialen mogelijk. Er zijn drie belangrijke typen 3D-printen , afhankelijk van de vereiste nauwkeurigheidsniveaus. Ze omvatten het volgende:

• Fused Deposition Modeling (FDM). Deze techniek voor het maken van prototypes van 3D-printen is de meest populaire en kosteneffectieve optie die beschikbaar is. Het is gemakkelijk te gebruiken en omvat thermoplastische filamenten met laag-voor-laag extrusie. Dit proces groeit snel en is geschikt voor productontwikkeling.
• Selectief laser sinteren (SLS). Dit is een 3D-printtechniek die wordt gebruikt voor zowel plastic als metalen prototyping. Het gebruikt poederbedden om laag na laag prototypes te bouwen, waarbij een laser wordt gebruikt om het poedervormige materiaal te verwarmen en te sinteren.
• Stereolithografie (SLA). Deze methode creëert een 3D-prototyping met een tank met lichtgevoelige vloeibare harsen. Ultraviolet (UV) licht helpt dan elke laag van het product te stollen. Dit proces gaat door totdat het model is voltooid. Het is een aanbevolen oplossing voor 3D-prototypes met hoge resolutie.

Rapid prototyping 3D-printers zijn waardevol voor het maken van producten variërend van mechanische onderdelen en architecturale modellen tot sieradenontwerpen en andere consumentenproducten.

Voordelen van Snelle 3D-prototyping

Verschillende industrieën over de hele wereld omarmen de 3D-prototypeprinttechniek vanwege de verschillende essentiële voordelen ten opzichte van de traditionele productietechnieken. Deze voordelen omvatten:

Ontwerpflexibiliteit

Met 3D-printen kunt u effectief verschillende iteraties van uw ontwerpen maken. Het geeft u meer ontwerpvrijheid en flexibiliteit dan verschillende andere productietechnieken. Een 3D-prototype wordt gemaakt met behulp van 3D-modelleringssoftware. Daarom kunt u met dit proces eenvoudig uw ontwerpen maken, ongeacht hoe eenvoudig of ingewikkeld ze zijn. Het geeft je ook de ruimte om elk prototype helemaal opnieuw te maken terwijl je je 3D-model op elk moment in de productiefase aanpast. Dit helpt hoofdpijn te voorkomen bij het gebruik van 3D-printen voor massaproductie .

Bovendien kan elke 3D-printer bijna elk product printen, op voorwaarde dat het binnen het bouwvolume past. Bovendien maakt het gemak van rapid prototyping 3D-printen het een uitstekende keuze voor elk project. Aangezien u verschillende wijzigingen moet aanbrengen om het gewenste eindproduct te krijgen, hoeft u niet voor elke iteratie van uw project een nieuwe mal te maken. Er is weinig of geen verandering in de apparatuur of machines gedurende het hele proces.

In tegenstelling tot traditionele technieken, kunt u met 3D-printen meerdere materialen in één object opnemen. U hebt dus een scala aan op elkaar afgestemde mechanische eigenschappen, kleuren en texturen. U kunt ook geometrieën maken en produceren die onmogelijk zijn voor traditionele productiemethoden. Dergelijke geometrieën omvatten delen in delen en holle holtes in massieve delen. U kunt uw ontwerpen naar wens bewerken om unieke onderdelen van hoge kwaliteit te maken.

Geld besparen

3D-prototyping is relatief goedkoper dan andere productiemethoden zoals spuitgieten . Zoals we eerder vermeldden, hoeft u niet elke keer dat u uw ontwerp wijzigt nieuwe mallen te maken. Zeker bij kleine oplagen is dit een belangrijk voordeel. Het 3D-printproces vereist slechts één of twee machines met weinig operators om een ​​component te maken.

In dit proces is meestal geen extra gereedschap nodig. Dus 3D-printservicekosten is meestal minimaal. Bovendien is de materiaalverspilling bij 3D-printen erg laag omdat het een additief productieproces is. Het houdt in dat een onderdeel van de grond af moet worden opgebouwd en dat er geen massieve blokken worden uitgesneden zoals bij CNC-bewerking.

Tijdbesparing

Een van de belangrijkste voordelen van 3D-printtechnologie is dat het zorgt voor een snelle prototyping. Als gevolg hiervan kunt u uw aangepaste onderdeel in de kortst mogelijke tijd ontwerpen, ontwikkelen en testen. Zelfs als u het ontwerp op enig moment moet wijzigen, kunt u dit doen zonder noodzakelijkerwijs de productiesnelheid te beïnvloeden. In tegenstelling tot de traditionele processen, kunt u met 3D-printtechnieken uw onderdeel ontwerpen, in eigen huis produceren en binnen een paar dagen of minder testen.

Additive manufacturing slaat ook het proces van het maken van mal en het wachten op gereedschapsvoorbereiding over. Dit is vaak een aanzienlijk verschil voor kleine bedrijven die kleine productieruns nodig hebben. U kunt productontwikkeling versnellen en producten in korte doorlooptijden op de markt brengen. U bent ook vrij van het uitgeven van minimumbestellingen.

Functioneel prototype testen

Het brede scala aan 3D-printmaterialen dat tegenwoordig beschikbaar is, maakt het mogelijk om geavanceerde functionele prototypen te maken. Deze prototypes zijn degene die u inzet voor kosteneffectieve markttests om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan uw eisen en de behoeften van uw consumenten.

U kunt eenvoudig een 3D-printprototype testen en het CAD-bestand aanpassen als u gebreken ontdekt. U krijgt feedback van uw potentiële investeerders en klanten over het fysieke product zonder grote prototyping-uitgaven vooraf te riskeren. Dit geeft u een algemeen concurrentievoordeel in uw branche.

Prototypes in 3D printen

Het prototype 3D-printproces vindt plaats in vier essentiële fasen, en deze zijn:

CAD-ontwerp

Het startpunt van uw 3D-prototypingproject is de ontwikkeling van een CAD-ontwerpbestand. U kunt samenwerken met productontwerpbureaus om de 3D-software te ontwikkelen voor de extrapolatie van het ontwerp. Er zijn verschillende bestandsformaten beschikbaar voor 3D-printen. Het is van cruciaal belang dat u eerst de bestandsindelingen controleert die door de printer worden ondersteund.

Verder moet u controleren op de beschikbare programma's voor het ontwerpen van de bestanden. Enkele van de veelgebruikte beschikbare bestandsindelingen zijn:

• STL
• OBJ
• AMF
• 3MF

Zodra er een afdrukbaar bestand is, kunt u doorgaan met het voorbereiden van het bestand voor uw 3D-printer. Vandaar de volgende fase.

Digitale voorbewerking

Het proces van het voorbereiden van uw bestand voor uw printer wordt slicen genoemd. Dit betekent dat je het 3D-model opdeelt in honderden lagen met behulp van slicing-software. Eenmaal gesneden, is uw bestand klaar voor de printer en kunt u het invoeren via USB, Wi-Fi of SD.

De digitale voorbewerkingsfase omvat ook de keuze van materialen en parameters. Er zijn verschillende 3D-printmaterialen om uit te kiezen op basis van de gewenste eigenschappen van uw eindproduct. U moet ook andere parameters van het proces definiëren, inclusief plaatsing en grootte van de afdruk.

3D-printen van uw prototype

Zodra u het gesneden bestand naar de 3D-printer uploadt, begint het afdrukproces. 3D-printers gebruiken instructies in het bestand om de materiaalkeuze te dicteren. De printers bouwen het onderdeel vervolgens op door lagen van het 3D-printmateriaal aan te brengen. Hoewel ze vergelijkbare principes hebben, bepaalt het type printer dat u gebruikt hoe het proces wordt voltooid. Er kunnen ook nabewerkingsafwerkingen zijn, zoals schilderen en poederborstelen na het drukproces.

Inspectie

Zodra uw 3D-prototyping voltooid is, is de volgende stap het inspecteren van het prototype en het meenemen voor markttesten. Dit is meestal het geval voor functionele prototypes. In-house engineers kunnen het onderdeel inspecteren op gebreken en veranderingen. U kunt het ook aan potentiële consumenten aanbieden om ervoor te zorgen dat het aan hun behoeften voldoet. Als er behoefte is aan veranderingen, is daar voldoende ruimte voor.

RapidDirect's 3D-afdrukservices

Het voltooien van uw 3D-printproject is altijd gemakkelijker als u samenwerkt met de beste prototypingpartner. RapidDirect biedt u een hoogwaardige en kosteneffectieve 3D-afdrukservice die voldoet aan de unieke vereisten van uw project. Onze interne drukkerij en technische capaciteiten omvatten belangrijke 3D-printmethoden, waaronder FDM, SLS, SLA en Polyjet. Daarnaast bieden wij u een uitgebreid scala aan materialen en nabewerkingsmogelijkheden.

Wanneer u uw CAD-bestanden uploadt en uw vereisten specificeert, wordt ons offerteplatform genereert snelle offertes binnen twee uur. Onze overvloedige productiemiddelen stellen ons ook in staat om kosteneffectieve prijzen voor uw project aan te bieden. Wat nog belangrijker is, RapidDirect biedt snelle doorlooptijden van maar liefst drie dagen, zodat u uw product in korte tijd op de markt kunt brengen. Upload vandaag nog uw ontwerpbestand!

Top 4 overwegingen voordat 3D-prototyping

3D-printen geeft de beste resultaten bij prototyping, maar je moet een aantal factoren in overweging nemen voordat je in een 3D-prototypingproject duikt. Zo haalt u het beste uit uw project. Ze omvatten:

3D-afdrukmaterialen

Zoals hierboven besproken, heeft u een uitgebreide keuze aan materialen om uit te kiezen voor uw 3D-printprojecten. De diverse materialen bieden de mogelijkheid om de ontwerpeigenschappen te manipuleren, flexibiliteit, transparantie, enz. te verlenen, afhankelijk van uw behoeften.

U moet echter de volgende aspecten controleren voordat u uw materiaal kiest:

● Prijs

Dit is een van de belangrijkste overwegingen voor veel bedrijven. Je mikt op materialen die de kosten helpen verlagen en toch de nodige eigenschappen geven. U wilt bijvoorbeeld vroege prototyping-stadia met plastic starten voordat u overschakelt op 3D-printen van metaal. Deze keuze is kosteneffectiever dan overal metaal te gebruiken. Er zijn verschillende plastic materialen om u een voordelige oplossing te bieden.

● De nauwkeurigheid en kwaliteit van het materiaal

Een 3D-printprototype geeft u een perfect overzicht van hoe het uiteindelijke product eruit zal zien. Daarom moet je sim een ​​functioneel prototype maken. Uw materiaalkeuze moet dus passen bij de complexiteit van uw project. U moet ook de mechanische eigenschappen van het materiaal kennen om ervoor te zorgen dat het geschikt is voor uw project.

● Ontwerprichtlijnen van materiaal

Er zijn verschillende ontwerprichtlijnen voor verschillende materialen. Zorg er bij het kiezen van een materiaal voor dat u controleert of de afmeting en geometrie overeenkomen met de materiaaleigenschappen. Als u een muur heeft die te dun is voor een niet-geschikt materiaal, kan het bestand mogelijk niet worden afgedrukt. Als gevolg hiervan zal het proces contraproductief zijn.

Toepassing van het product

De toepassing van uw product moet ook een prioriteit zijn bij het nemen van uw beslissingen. Stel dat u een prototype ontwerpt dat de esthetiek van het eindproduct moet nabootsen. Kies dan voor een 3D-printtechnologie die een fijnere resolutie biedt. Anders moet u mogelijk budgetten voor nabewerking. Aan de andere kant moet je een technologie kiezen die uitstekende toleranties biedt als je functionele prototypes nodig hebt.

3D-printtechnologie

De verschillende 3D-printtechnologieën hebben hun unieke bouwstijlen, materiaaleigenschappen en ontwerpbeperkingen. De methode die u kiest, bepaalt de aanpassingen die u aan uw ontwerp aanbrengt, zoals offsets en varianties. Met Polyjet kunt u harde en flexibele materialen combineren. Het projecteert ook transparantie en volle kleuren.

Aan de andere kant bouwt stereolithografie (SLA) onderdelen met gladde oppervlakteafwerkingen. Deze processen zijn het meest ideaal als esthetiek een grote zorg is. Daarentegen zijn Selective Laser Sintering (SLS) en Fused Deposition Modeling (FDM) meer geschikt voor functionele prototypes. Deze technologieën bouwen duurzame onderdelen met verschillende materialen. Uw keuze hangt dus af van de vereisten van uw project.

Bestandsindelingen

Het is raadzaam om uw CAD-bestanden in het juiste formaat te verzenden om een ​​uitstekende build te garanderen. Het .STL-bestandsformaat is het populairst voor builds en setups. Hoewel u native CAD-bestanden kunt converteren naar het .STL-formaat, kunnen er problemen optreden als u de native software niet gebruikt. De beste bestanden hebben slechts één shell zonder niet-gedeelde randen. In uw dossier moet ook de meeteenheid worden vermeld. Dit zal potentiële fouten helpen verminderen.

Beste 3D-materialen voor het printen van prototypes

Hoewel 3D-printen een van de beste prototyping-methoden is die er zijn, moet je de beste materialen kiezen om het meeste uit je project te halen. Er zijn verschillende materialen voor 3D-printprototypes en uw keuze hangt af van de behoeften van uw project. Hier zijn enkele van de meest gebruikte materialen voor het printen van 3D-prototypes.

Nylon PA12

Dit is een wit plastic materiaal en het is een van de meest betaalbare materialen voor prototyping. Ondanks de relatief goedkope prijs heeft Nylon PA12 uitstekende mechanische eigenschappen. Het is gemaakt van fijn polyamidepoeder, waardoor het perfect is voor prototyping en productieruns. Dit 3D-printmateriaal werkt het beste met Selective Laser Sintering (SLS)-technologie.

Multi Jet Fusion PA12

Dit materiaal is een grijze kunststof, perfect voor prototyping en productie. De onbewerkte versie van de Multi Jet Fusion PA12 is de goedkoopste optie op de markt. U kunt eenvoudig tegen lage kosten wijzigingen doorvoeren. Bovendien krijg je door het gebruik van dit materiaal slijtvaste en krasbestendige producten. Dit maakt ze nuttig voor het testen van prototypen. De Multi Jet Fusion PA12 is ook weerbestendig, UV-gestabiliseerd en licht gestabiliseerd. Daarom is het een perfecte optie om buiten te testen.

Prototyping hars

Deze hars is meer geschikt voor niet-functionele prototypes en je wilt hem niet gebruiken voor grote productieruns. Wanneer u zeer gedetailleerde componenten wilt vervaardigen, is prototyping-hars een perfecte keuze. Het biedt gladde oppervlakteafwerkingen, vergelijkbaar met producten die zijn vervaardigd met kunststof spuitgieten. Dit materiaal werkt het beste met stereolithografie (SLA).

PLA

Fused Deposition Modeling (FDM) is een interessante techniek, vooral nuttig voor polymelkzuur (PLA) filamenten. PLA is een gebruiksvriendelijk materiaal met een hoge stijfheid en sterkte. Het heeft een lage printtemperatuur en minimale kromtrekking, waardoor het een van de gemakkelijkste 3D-printmaterialen is. Het is ook een goedkoop materiaal dat betrouwbare onderdelen creëert voor veel verschillende toepassingen. Als esthetiek en fijne details een grote zorg zijn, zou PLA je go-to-materiaal moeten zijn.

TPU

Als uw 3D-printprototypingproject een flexibel plastic vereist, is TPU de perfecte oplossing. Dit materiaal heeft de eigenschappen van rubber, waaronder een hoge elasticiteit en hoge sterkte. Daarom zou het passen bij uw prototyping-project als u iets flexibels nodig heeft. Componenten van dit materiaal zijn bestand tegen vermoeidheid en stress, en het is ook een uitstekende keuze voor eindproducten.

Conclusie

Rapid 3D prototyping is een effectief productieproces voor snellere en betere engineering. Het versnelt uw workflows en verwijdert knelpunten van de traditionele prototypingcyclus. Het gebruik van prototypes voor 3D-printen bespaart kosten en verkort de time-to-market, terwijl het ontwerptesten en algemene prototypingvoordelen eenvoudiger worden. Voordat u in een 3D-printproject duikt, moet u rekening houden met de productiepartner waarmee u gaat werken.

RapidDirect is uw beste optie voor het maken van hoogwaardige 3D-printprototypes. We bieden de beste 3D-printtechnologieën, materialen en expertise om u te helpen het beste uit uw project te halen. Onze productiecapaciteiten zorgen er ook voor dat uw prototype in korte doorlooptijden en tegen betaalbare prijzen gereed is. Upload vandaag nog uw CAD-bestand en laten we beginnen!