Massaproductie revolutioneren: De sleutelvoordelen van 3D-printen

3D-printen is een uitstekend proces voor het maken van prototypes en reële producten en heeft de basismethoden gevormd voor efficiëntie en effectiviteit in productie. En 3D-printen beïnvloedt de wereld positief die neigt naar het gebruik van rapid prototyping processen in massaproductie.

Daarom is het belangrijk om te weten over het toepassen van 3D-printen massaproductie, de voordelen ervan en de diverse toepassingen. Dit artikel introduceert alles wat u over massaproductie met 3D-printen moet weten.

De voordelen van het gebruik van 3D-printen voor massaproductie

3D-printen is een geweldige techniek die in massaproductie wordt gebruikt, wat neerkomt op het kennen van de voordelen van de methode. Hieronder zijn de redenen die 3D-printen een betere keuze maken.

· Snellere time-to-market door rapid tooling

De productiewereld is hoogst concurrerend, en de tijd die nodig is om de markt te bereiken, kan een enorme beslissende factor zijn in het succes van een bedrijf. Dit betekent dat het gekozen productieproces in staat moet zijn om een groot aantal producten binnen een korte periode te leveren. Een toename in productietijd en levering verbetert de beschikbaarheid van het product van het bedrijf op de markt en geeft hen een concurrentievoordeel.

Onder de productieprocessen die in rapid prototyping worden gebruikt, is 3D-printen in staat om de benodigde prototypes te produceren om op fouten te controleren en te leveren in termen van het echte product. 3D-print massaproductie is niet alleen in het maken van producten zelf, maar ook in het maken van entiteiten die kunnen helpen in andere productieprocessen. Fabrikanten kunnen bijvoorbeeld het proces gebruiken om 3D-geprinte injectiegietvormen te maken, wat massaproductie injectiegieten helpt.

· Flexibiliteit om snel te veranderen wat u maakt

In productie 3D-printen kunnen fabricanten eenvoudig veranderen wat ze maken wanneer er een fout is of een verandering nodig is. Deze eigenschap is belangrijk in 3D-print batchproductie omdat het fabricanten in staat stelt om prototypes te maken waarmee ze op fouten kunnen controleren, de functies van de onderdelen analyseren en andere dingen doen, afhankelijk van het type prototype waarmee ze werken. Gevolgd is het voor de ontwerper makkelijk om dingen te veranderen wanneer ze een fout detecteren.

· De mogelijkheid om producten aan te passen

Prestaties en esthetiek zijn basisvereisten van elk groeiend bedrijf. Prestaties is in termen van productkwaliteit, terwijl esthetiek is om klanten te trekken. Zowel prestaties als esthetiek hangen af van de aanpassing van producten. Van de verschillende rapid prototyping processen die recentelijk worden gebruikt, is productie 3D-printen het meest geschikt voor aanpassing.

Afhankelijk van orders kunt u productie vertragen of verhogen. U kunt ook een verschuiving in het ontwerp van 3D-printproductieonderdelen eisen als er vraag is naar een nieuw type product. Verschillende typen materialen beschikbaar voor 3D-printen maken aanpassing heel eenvoudig.

3D-printmaterialen voor massaproductieonderdelen

Er zijn drie categorieën materialen in 3D-printen. Elke categorie omvat verschillende materialen met unieke kenmerken en eigenschappen geschikt voor verschillende producten. Hieronder zijn de veelvoorkomende materialen die u kunt gebruiken.

Plastic polymeren

Kunststoffen zijn de meest voorkomende materialen in volume 3D-printen. Hiermee is het mogelijk om producten te maken zoals 3D-geprinte speelgoed, huishoudelijke bevestigingen, bureaumaterialen, vazen, etc. De populariteit van plasticmaterialen is te danken aan kenmerken zoals fermheid, flexibiliteit, gladheid en kleuropties, wat hun gebruik in 3D-productieonderdelen verder verbetert. We hebben een lijst van de veelvoorkomende typen plastic polymeren die u kunt gebruiken.

· Polylactidezuur (PLA)

Polylactidezuur/PLA is een eco-vriendelijke kunststof gemaakt van natuurlijke producten en bekend om haar biologische afbreekbaarheid. Het komt in twee vormen: zacht en hard, wat hun sterkte laat zien. Hard PLA is de meest voorkomende type in massaproductie vanwege haar hardheid, sterkte en duurzaamheid.

· Acrylonitriel Butadieen Styreen (ABS)

ABS materiaal of LEGO-kunststof is een kunststofpolymer bekend om zijn sterkte, fermheid en flexibiliteit. ABS heeft veel kleuren, wat het een veelvoorkomend productie 3D-printmateriaal maakt voor het maken van knikkers, speelgoed, sieraden en vazen.

Als u een 3D-geprint filament nodig hebt en twijfelt over de keuze tussen PLA vs ABS, bekijk dan het artikel op onze website.

· Polycarbonaat (PC)

Polycarbonaat/PC is een geschikt kunststofpolymer voor 3D-printers met koopkoelontwerp bij hoge temperaturen. Het is veelvoorkomend in massaproductie als gevolg van zijn hoge sterkte, zwaarte, isolatie-eigenschappen en warmte- en impactweerstand. Het materiaal is geschikt voor het maken van elektrische en telecommunicatieproducten.

· Polyamide (Nylon)

Polyamide of Nylon is een populair volume 3D-printmateriaal vanwege zijn sterkte, flexibiliteit en hoe het een hoog detailniveau in geprint producten toestaat. Het materiaal wordt veel gebruikt voor het printen van producten zoals bevestigingen, speelgoedauto's en figuren.

Harsen

Harsen zijn minder veelvoorkomende 3D-printmaterialen vanwege hun beperkte flexibiliteit en sterkte. Ze bereiken hun eindstaat wanneer ze blootgesteld worden aan UV-licht en hebben verschillende kleuropties. Hieronder zijn de drie categorieën harsmaterialen die u kunt gebruiken:

· Hoog-detail hars

Deze hars heeft een glad oppervlak en biedt ingewikkelde details op kleine modellen. Ze zijn de perfecte materialen voor het testen van ontwerpen.

· Schilderbare hars

Deze typen hars hebben esthetische aantrekkingskracht, wat ze geschikt maakt voor het maken van producten met gerenderde gezichtsdetails.

· Transparante hars

Het is de sterkste van de drie en geschikt voor veel producten. Het is geschikt voor modellen die een glad oppervlak en transparante uiterlijk moeten hebben.

Metalen

Dit zijn de tweede meest populaire 3D-printmaterialen. Ze worden gebruikt via direct metal laser sintering (DMLS) of Selective Laser Melting (SLM). In 3D-printen worden metalen in poedervorm gebruikt. Het poeder wordt eerst verwarmd tot hardheid om gieten te vermijden. Gevolgd is het mogelijk om direct gebruik te maken van het poeder. Oppervlakteafwerkingsproces kan daarna ondergaan. Metalen zijn veelvoorkomende 3D-print massaproductiematerialen vanwege hun sterkte en duurzaamheid, en veelvoorkomende zijn:

• Roestvrij staal: Voor een product dat in contact komt met water.
• Brons: Voor vazen en andere bevestigingen.
• Goud: 3D-geprinte ringen, armbanden en andere vorm van sieraden
• Nikkel: Munten.
• Aluminium: Voor dunne 3D-geprinte metalen

Additieve productieprocessen voor massaproductie

Additieve productie is de industriële productienaam voor 3D-printen, wat de creatie van een object van wisselende complexiteit toestaat door lagen van de materialen te maken. In tegenstelling tot traditionele productie zijn ze efficiënt, effectief en betrouwbaar. Hieronder zijn enkele additieve productieprocessen:

· Binder Jetting

Binder Jetting proces gebruikt een poedermateriaal en een binder die fungeert als lijm om een vloeibaar bindmiddel op poederdeeltjes te depositieren, laag voor laag. Het additieve productieproces heeft veel industriële toepassingen, zoals luchtvaartonderdelen, medische apparaten, auto-componenten en meer.

· Direct Energy Deposition

Direct energy deposition is compatibel met veel materialen zoals keramiek, metalen en polymeren. Het proces omvat het smelten van materialen en het fuseren ervan tijdens het depositieren. Het mechanisme is meer veelvoorkomend in repareren en herbouwen.

· Materiaalextractie

Het is een veelvoorkomend additief productieproces waarbij een verwarmde koopkoel de benodigde materialen extrudeert. Het bed beweegt verticaal terwijl de koopkoel horizontaal beweegt. Bindmiddelen of temperatuurcontrolmechanismen kunnen de gevormde lagen aan elkaar hechten.

· Poederbedfusie (PBF)

Dit is een metaaladditief productieproces. Het profiteert van laser, warmte of elektronenbundel om poedermaterialen te smelten of te fuseren tot een vast driedimensionaal deel.

· Sheet Lamination

Het omvat twee methoden. Aan de ene kant is Laminated Object Manufacturing (LOM) geschikt voor het maken van producten met afwisselend papier en lijm met visuele aantrekkingskracht. Aan de andere kant kan Ultrasonic Additive Manufacturing (UAM) metalen zoals aluminium, roestvrij staal en titaan verbinden met ultrasoonlaslassen.

· Vat Polymerisatie

Het omvat het gebruik van een vat met vloeibare hars fotopolymer om een object laag voor laag te creëren. Spiegels worden vervolgens gebruikt om opeenvolgende lagen hars te verharden door fotopolymerisatie.

· Wire Arc Additive Manufacturing

Dit additieve productieproces bouwt producten met booglasbronnen en manipulatoren. Het proces is formeel bekend als boogdepositie, en het gebruikt voornamelijk draad als materiaalbron.

Toepassingen van 3D-printen op massaproductie

3D-printen voor de massa's wordt een veelvoorkomende term vanwege de voordelen voor bedrijven en consumenten. Momenteel zijn er veel toepassingen van het proces. Hieronder zijn er een paar waar u inzicht uit kunt halen.

· Adidas en Carbon: Massaproductie van sneakers

Adidas gebruikt Carbon's Digital Light Synthesis (DSL) technologie om roosterachtige zolen in ongeveer 20 minuten te printen. DSL is ideaal voor het maken van de roosterstructuur in de zolen, wat de zool comfortabel, lichtgewicht en flexibel maakt. De structuur zorgt er ook voor dat de schoen beter reageert op de beenbeweging van de atleet, wat een betere demping en stabiliteit genereert.

· Align Technology: Massaproductie, 3D-printen en personalisatie

Align Technology heeft es gecombineerd personalisatie, massaproductie en 3D-printen bij het maken van Invisalign maatwerk aligners. Het bedrijf gebruikt SLA-machines van 3D Systems om de vorm van de schaal te ontwerpen, die volledig op maat is gemaakt voordat het thermovormd wordt.

· Chanel: 3D-printen high-tech mascara-borstels

In 2018 maakte Chanel, in samenwerking met Erpro 3D Factory, de Volume Révolution mascara-borstel. Het product is op industriële schaal geproduceerd, met Erpro 3D Factory die zegt dat het 17 miljoen onderdelen heeft 3D-geprint sinds 2017 met 15 machines die dagelijks werken. Additieve productie werd later geïntroduceerd om tijdsverbruik en kosten te verminderen, wat de productiesnelheid en het borstelontwerp verbeterde.

· Formlabs: 3D-geprinte COVID-19 testzwabben

Aan het begin van de coronaviruspandemie maakte Formlabs gebruik van 3D-printen om een autoclaveerbare en biocompatibele neuszwab te maken. Met 3D-printen waren ze in staat om te produceren met een snelheid die aan de behoeften van het land voldoet.

· Photocentric: 3D-printen kleppen om de pandemie te bestrijden

Photocentric tijdens de aanvang van de coronaviruspandemie maakte ook gebruik van 3D-printen in de massaproductie van kleppen compatibel met ademhalingsapparaten. Ze maakten gebruik van drie 3D-harsprinters, die meer dan 600 kleppen in één nacht en 40.000 per week konden printen. Dit toont de capaciteit van 3D-printers om te presteren in termen van urgentie.

Conclusie

3D-printen is een rapid prototyping proces bekend om zijn nauwkeurigheid, gebruiksgemak en vermogen om complexe producten te maken. 3D-printen massaproductie heeft de schijnwerpers bereikt met bedrijven zoals Adidas, Formlabs en Chanel, etc., die het proces in hun bedrijf inzetten om verkoop te boosten en een breder klantenbereik te bereiken. Hieruit zult u de voordelen van 3D-print massaproductie in de moderne wereld kennen en hoe u kunt denken als bedrijven die het principe in hun bedrijf toepassen.

RapidDirect Custom 3D Printing Services

3D-printen van een product gaat met kennis van het proces, en als u op zoek bent naar de beste service, kunt u de beste krijgen bij RapidDirect. Het maakt niet uit of het massaproductie of enkele prototypes is. Bij RapidDirect heeft u toegang tot de beste maatwerk online prototype productiediensten tegen een competitieve prijs. Ons team heeft een brede kennis van 3D-printen en andere rapid prototyping processen. Krijg een directe offerte door de bestanden te uploaden.

Veelgestelde vragen

In tegenstelling tot andere methoden is 3D-printen betaalbaarder voor lage-volume productie. Het is ook goedkoper voor hoge-volume productie. Ook vereist het geen opstartkosten, in tegenstelling tot injectiegieten.

Ja, 3D-printen is sneller dan de meeste traditionele en rapid prototyping processen. Bijvoorbeeld, vergeleken met injectiegieten, is er geen noodzaak om injectiegietvormen te creëren die belangrijk zijn voor het gietproces.

Ja, 3D-printen is een geschikte methode voor het maken van producten in massa. Het gebruik ervan kan gebaseerd zijn op zijn methoden of gebaseerd op het helpen van ontwerpers om een ander rapid prototyping proces moeiteloos en minder kostbaar te gebruiken (bijv. het is geschikt voor het maken van injectiegietvormen gebruikt in injectiegieten). 3D-print massaproductie is nu veelvoorkomend in bedrijven zoals Adidas, Chanel, etc.