3D-printertypen begrijpen: welke past bij jouw behoeften?

Wat wil je printen? Welke is de goedkoopste en meest effectieve 3D-printer die aan jouw behoeften voldoet? Meeste mensen vragen zich af hoeveel typen 3D-printen er zijn.

Anderen vragen zich af waarom er meer dan één type 3D-printer is. Wist je dat je een huis kunt 3D-printen tegenwoordig? Nou, jouw specifieke 3D-printbehoeftes bepalen welk type 3D-printer je zult gebruiken.

Verschillende typen 3D-printers zijn beschikbaar om aan de behoeften van verschillende gebruikers te voldoen. Afhankelijk van jouw 3D-printbehoeftes, kun je elke 3D-printer gebruiken met de volgende 3D-printtechnologieën: Fused deposition modeling, stereolithografie (SLA), digital light processing, selective laser sintering, selective laser melting, gelamineerde objectproductie, of electronenbundel smelting.

Lees deze uitgebreide gids over de typen 3D-printers en hoe je elk gebruikt.

Waarom hebben we veel typen 3D-printers?

Voordat we duiken in elke 3D-printmethode, laten we eerst de redenen begrijpen achter het hebben van deze verschillende typen. Let op, elke methode is nuttig bij het creëren van een distinct 3D-ontwerp.

De printsnelheid is een van de meest ongelooflijke voordelen van het gebruik van 3D-printtechnologieën. Mensen die traditionele productieprocessen gebruiken, nemen vaak langere tijd om simpele objecten te produceren. Dit is voornamelijk omdat de verzendcomponenten van de objecten veel tijd kosten om te monteren.

Als deze mensen zich wenden tot additieve productieprocessen, zullen ze dezelfde objecten in uren produceren. Verschillende typen 3D-printers hebben de kracht om welk CAD-bestand je ook hebt om te zetten in gewenste objecten snel.

Met deze productiesnelheden kunnen fabrikanten meer geld verdienen door de snelle productie van waardevolle producten.

Met standaarden die door de economie worden gesteld, worden gedwongen om producten te produceren volgens strikte criteria. Bijvoorbeeld, sommige afmetingen worden gevolgd bij het maken van een theekopje. Als je een theekopje produceert dat niet in de maat is waar de meeste mensen gewend zijn, is de kans groot dat het niet zo goed verkocht wordt.

Op dezelfde manier, als je een theekopje in een unieke maat wilt, kun je maanden of zelfs jaren zoeken naar er eentje. 3D-printtechnologie komt om je te helpen theekopjes en andere objecten aan te passen in maten, vormen en ontwerpen van jouw keuze. Alles wat je hoeft te doen is een digitaal ontwerp maken met de specificaties van jouw keuze.

Printerkosten is een ander belangrijk reden voor het hebben van verschillende typen 3D-printers. De prijs van het kopen van elke printer verschilt afhankelijk van het type en model. Eenmaal geïnvesteerd in 3D-printtechnologie, hoef je je niet meer te worstelen met injectiegieten of andere machines. Je maakt alle 3D-modellen die je wilt met je desktopprinter gemakkelijk.

3D-printkwaliteit is eerste-klas als je hoogwaardig printmateriaal gebruikt. Je geniet van de diverse mogelijkheden van deze apparaten terwijl je ongewone objecten creëert.

Houd in gedachten dat 3D-printen makkelijk is: zowel volwassenen als kinderen kunnen elk 3D-printtype comfortabel bedienen. Eenmaal je het digitale 3D-model hebt ontwikkeld dat je gaat gebruiken, hoef je alleen je 3D-printer in te stellen en het te bevelen om te beginnen met printen.

10 typen 3D-printtechnologieën

Hier zijn de tien verschillende typen 3D-printers die we in detail zullen bespreken.

1. Fused deposition modeling (FDM)
2. Stereolithografie (SLA)
3. Digital Light Processing (DLP)
4. Selective Laser Sintering (SLS)
5. Selective laser melting (SLM)
6. Material Jetting (MJ)
7. Laminated object manufacturing (LOM)
8. Binder Jetting (BJ)
9. EBM
10. Drop on Demand (DOD)

1. (FDM) Fused Deposition Modeling

In 3D-printen is fused deposition modeling (FDM) printtechnologie onder de top herkende en voorkeur printtypen. FDM-technologie wordt vaak aangeduid als Fused Filament Fabrication (FFF).

De oorsprong van FDM-printtechnologie ligt in Stratasys, waar Scott Crump het ontwikkelde. Scott implementeerde het gebruik van FDM-technologie in 1980. Na Scott maakten andere fabrikanten pogingen om de functionaliteit van deze printer te repliceren en mogelijk te verbeteren.

FDM 3D-printers helpen nu mensen over de hele wereld bij het creëren van operationele prototypes. Hiermee kun je prototypes maken van elk product dat je wilt introduceren op de markt.

Je vraagt je misschien af, hoe werken deze printers? FDM 3D-printers extruderen plastic filament in één laag tegelijk, wat je helpt een 3D-object van de bodem te creëren.

Het 3D-printproces in deze 3D-printers omvat temperaturen die stijgen tot het smeltpunt van het thermoplastische filament dat je gebruikt. Eenmaal het filament gesmolten is, wordt het geëxtrudeerd door de 3D-printer nozzle.

Gesmolten filament landet op een printbed of een build-platform volgens het patroon dat je in je digitale model hebt gecreëerd.

FDM-technologie gebruikt hoogwaardig thermoplast, wat betekent dat je materiaalcomponenten kunt printen voor gebruik in diverse ingenieursvelden. FDM-prints zijn sterk, en je kunt ze vormgeven om een oppervlakteafwerking te krijgen die aan jouw behoeften voldoet.

Deze FDM-printers hebben programma's die precies programmeren hoe je printer lagen van thermoplastisch filament zal extruderen nadat de CAD-modellen dienovereenkomstig zijn gesliceerd.

Thermoplast is niet het enige materiaal dat FDM 3D-printers extruderen. Ze extruderen ook supportmateriaal, wat nuttig is bij het maken van ondersteuningsstructuren.

FDM-technologie printers, zoals elke andere desktop 3D-printmethode, helpen een computer-ondersteund ontwerp te creëren. Je hebt dus slicer-software nodig die op je computer draait tijdens de 3D-printprocessen.

Slicer-software vertaalt de afmetingen van je model, wat ervoor zorgt dat de printernozzle bewegingen maakt die een object met nauwkeurige metingen creëren.

2. (SLA) Stereolithografie

Een SLA 3D-printer is de oudste printer die additieve productieprintprocessen gebruikt. Een SLA-machine printproces omvat het blootstellen van laag na laag fotopolymerhars aan UV-licht in een UV-laserbundel.

De fotopolymerhars in je SLA 3D-printer zal verharden volgens het patroon dat je in je digitale model had gemaakt.

Maak je je zorgen over je SLA 3D-printers die 3D-objecten creëren die out-of-shape zijn? Geen zorgen. Stereolithografie geeft je objecten met distincte vormen, aangezien SLA 3D-printers objecten laag voor laag opbouwen.

3. Digital Light Processing (DLP)

DLP 3D-printtechnologie deelt enkele overeenkomsten met stereolithografie (SLA). Toch is er een verschil in de manier waarop DLP en SLA 3D-printers werken.

DLP maakt gebruik van een digitale lichtprojector. Deze projector flits één afbeelding van elke 3D-printlaag een keer. Als je grotere onderdelen print, zal de digitale lichtprojector meerdere keren flitsen.

In digitale afbeeldingen zijn lagen die een afbeelding of model vormen samengesteld uit vierkante pixels. DLP-technologie is niet anders; het heeft een digitale projector die een digitaal scherm heeft dat lagen vormt uit kleine rechthoekige blokken.

Het blootstellen van een complete printlaag in één keer geeft DLP 3D-printers een voordeel ten opzichte van SLA-printers. Je zult merken dat je SLA-printers je printlaag's doorsnede zullen traceren met één punt van een laser, wat 3D-printprocessen vertraagt.

Digital light processing 3D-printers gebruiken micro-spiegels om licht te controleren en zijn meestal sneller dan SLA-printers. Dit betekent dat je meer 3D-prints in de DLP-machine in één dag kunt maken dan in stereolithografie.

4. (SLS) Selective Laser Sintering

In de diverse 3D-printtechnologieën hebben we ook selective laser sintering (SLS). Een SLS 3D-printer maakt buitengewone 3D-ontwerpen door kleine polymerpoederdeeltjes te sinteren met een intense laser om een solid object te vormen.

Wanneer je print met een selective laser sintering (SLS) 3D-printer, heb je geen ondersteuningsstructuren nodig, aangezien het ongesmolten poeder elke laag ondersteunt. Je kunt daarom SLS 3D-printtechnologieën gebruiken in complexe geometrieën.

Omdat je objecten maakt door kleine polymerpoederdeeltjes te sinteren, geeft SLS-printen je substantiële delen van elke structuur of object. Deze SLS-geprinte delen bevatten mechanische eigenschappen die ze zelfs beter geschikt maken dan onderdelen geproduceerd via injectiegieten.

Meeste mensen die SLS-printtechnologie gebruiken, gebruiken vaak nylon als hun printmateriaal. Dit komt omdat nylon flexibel is, wat betekent dat je objecten van elke maat gemakkelijk kunt maken. Het is ook licht, wat je het voordeel geeft om objecten te maken die gemakkelijk te dragen zijn.

Nylon is ook stabiel wanneer blootgesteld aan verschillende omstandigheden zoals hitte, plotselinge impact, chemicaliën en vocht. De 3D-objecten die je met deze 3D-printers maakt, duren langer dan die gemaakt met sommige andere desktopprinters.

De prijs van het kopen van een 3D-model gemaakt met printers die SLS-printtechnologie gebruiken, is relatief laag. Dit komt omdat deze printers hoog productief zijn met een lage kosten per onderdeel of object.

5. Selective Laser Melting (SLM) 3D-printtechnologie

Net als SLA-printers, maakt SLM 3D-objectonderdelen met krachtige laserbundels. SLM 3D-printers printprocessen omvatten metaalpoeder dat gesmolten wordt na het verwarmen tot smeltpunten door laserbundels.

Overweeg dit perspectief: je hebt je gemalen metaalmateriaal, de laserbundel zal het met precisie verwarmen, wat je lagen filament geeft die een structuur vormen. Het resultaat is een prachtig 3D-object dat alle kenmerken van je digitale ontwerp omvat.

Je blijft dan laag na laag printen tot je een compleet 3D-object hebt. Er is geen angst voor objecten die out-of-shape raken, aangezien je SLM 3D-printer het object in het printproces verlaagt zodra elke laag compleet is.

6. Material Jetting (MJ)

De manier waarop een gewone desktopprinter werkt, is vergelijkbaar met hoe material jetting 3D-printers werken. Wat deze twee printers onderscheidt, is dat een material jetting printer meerdere lagen materiaal zal printen om een object te vormen. Inktjetprinters printen daarentegen maar één laag inkt.

Uniciteit in het maken van 3D-objecten met deze printers komt van fotopolymerdruppels die door UV-licht worden verzilverd. Dit gebeurt nadat de druppels in honderden door de printerkop zijn uitgegooid.

Als je een liefhebber bent van plezier, zul je genieten van het kijken naar hoe je MJ 3D-printer een volledig verzilverde laag verlaagt tot een compleet 3D-object gecreëerd is. Je kunt je kinderen betrekken bij het printproces terwijl ze 3D-printvaardigheden leren.

MJ 3D-printen wordt vandaag de dag door een meerderheid van mensen bevorzugd. Dit komt omdat, in tegenstelling tot SLA, FDM, of de andere printtypen, MJ verschillende 3D-objecten in één lijn kan printen zonder de printsnelheid te verlagen. Als je in een vakgebied zit dat snelle productie van objecten vereist, is dit een superbe 3D-printer om te gebruiken.

Je hoeft alleen de modellen correct uit te lijnen en je 3D-printer te bevelen om het printproces te starten. Bijvoorbeeld, als je een specifiek juwelenontwerp produceert, ranger je je modellen in de volgorde waarin je ze wilt printen, en binnen geen tijd heb je je juwelstukken klaar.

Echter, je moet het supportmateriaal dat je gebruikt bij het maken van deze 3D-beeldjes in de post-processing fase van de productie verwijderen.

7. Laminated Object Manufacturing (LOM)

Als je "hoe werkt een LOM 3D-printer?" in zoekmachines hebt getypt, eindigt je zoektocht nu. Deze printers gebruiken hitte en druk simultaan om diverse lagen plasticmateriaal te lamineren tot 3D-figuren.

Vanwege deze gecombineerde druk en hitte bij het printen van materialen, wordt LOM vaak gebruikt in rapid prototyping. Men kan meerdere prototypes snel produceren zonder veel gedoe.

Je hebt het voordeel van het gebruik van de computer-geguided laser van de printer om je 3D-figuren in de vorm te snijden die je wilt. Het build-platform van de printer zakt na volledige print van een enkele laag om ruimte te maken voor een andere laag.

Hier is een stap-voor-stap uitleg van hoe LOM 3D-printers werken:

Eerst, met een verwarmde rol, zal een printvel aan een substraat hechten. Een laser zal dan de vooraf bepaalde metingen van de prototype die je produceert, traceren.

Derde, de laser zal de niet-deelgebieden kruisen, wat efficiëntere afvalextractie faciliteert. Het build-platform wordt in de vierde stap verlaagd om ruimte te geven voor het printen van een aparte laag.

De vijfde stap is het rollen van een nieuw printvel en het herhalen van het bovenstaande proces tot alle lagen van je 3D-object compleet zijn.

8. Binder Jetting (BJ)

Als je onderdelen van een object wilt maken met zand, is een BJ 3D-printer wat je nodig hebt. Deze apparaten hebben de bouwkosten met een aanzienlijke marge verlaagd.

Bijvoorbeeld, als je een huis wilt bouwen met gipstechnologie, krijg je 3D-geprinte gipsmaterialen tegen een lage prijs. Alles wat je hoeft te doen is contact opnemen met een ingenieur met BJ 3D-printvaardigheden.

Wanneer je full-color 3D-geprinte modellen maakt, is het beste om een combinatie van gips-gebaseerd poeder en een vloeibare bindmiddel te gebruiken.

Zorg ervoor dat je de 3D-onderdelen die je print uit het ongebonden poeder haalt zodra ze volledig verzilverd zijn. Schoon de net gecreëerde onderdelen nu en blootstel ze aan een infiltrantmateriaal. De blootstelling zal de mechanische eigenschappen van het 3D-object verbeteren.

Als je niet tevreden bent met de levendigheid van het object dat je zojuist hebt gecreëerd, mag je vrij een coating naar keuze toevoegen.

9. Electron Beam Melting (EBM)

Het starten van het EBM-printproces verschilt niet van SLA of een andere printtechnologie. Je moet een 3D-model of CAD-bestand maken voordat je overgaat naar het fysieke printen van 3D-modellen.

Er is een overeenkomst tussen EBM-printtechnologie en SLM-printtechnologie. Ze gebruiken allebei poederbedfusietechnieken.

Het verschil tussen EBM 3D-printtechnologie en SLM-technologie zit in het type bundel en ruimte dat gebruikt wordt. Je ziet, in SLM-technologie moet er een inerte of edelgas plus een krachtige laser zijn. EBM-technologie vereist daarentegen een vacuüm en een elektronenbundel.

Omdat het EBM 3D-printproces een elektronenbundel gebruikt, is het effectief in het maken van metalen onderdelen. Als je dit type printer gebruikt, kun je zo veel metalen onderdelen maken als je nodig hebt tegen lage kosten.

Ongeacht hoe complex geometrieën worden, is het maken van 3D-printonderdelen met EBM-printtechnologie altijd comfortabel. Dit komt omdat EBM-technologie je ontwerpvrijheid geeft. Je eindigt met 3D-onderdelen die redelijk sterk zijn voor gebruik in een breed scala aan velden.

EBM 3D-printers zijn hoogst efficiënt wanneer het aankomt op het benutten van grondstoffen. Ze geven je een platform om duurzame 3D-onderdelen te maken die je kunt verkopen en goed geld mee kunt verdienen.

10. Drop on Demand (DOD)

In tegenstelling tot de meeste 3D-printtypen zoals SLA, gebruiken DOD 3D-printers twee injectoren om 3D-geprinte objecten te maken. De functie van één van de inktjets is om was-achtig bouwmateriaal te depositeren.

De tweede injector van je DOD-printer depositeert oplosbaar supportmateriaal om een balans in de samenstelling van je printmaterialen te slaan.

Een DOD 3D-printer is vergelijkbaar met een SLA-printer, omdat het ook materiaal uitstraalt volgens het patroon dat je je 3D-model in creëert. Het creëert ook laag na laag om je een afgewerkt 3D-model te geven.

Afsluiting

Met elke voorbijgaande dag omarmen mensen wereldwijd 3D-printtechnologieën en de verschillende typen 3D-printers die erbij horen. Jouw 3D-printbehoeftes bepalen welk type 3D-printer je zult gebruiken.

Toch, overweeg hoe elke 3D-printer werkt voordat je het koopt. De materialen die in verschillende 3D-printtechnologietypen gebruikt worden, verschillen afhankelijk van het specifieke type 3D-printer en het gewenste eindproduct.