Hoe werkt een 3D-printer?

Ben je technisch onderlegd en enthousiast over de nieuwe 3D-printtechnologie? Of vraag je je gewoon af hoe 3D-printers werken? Blijf in de buurt en maak je geen zorgen! We hebben uitgebreid onderzoek gedaan naar de werking van 3D-printers, zodat u een idee krijgt van het 3D-afdrukproces en de fabricagemethoden van 3D-objecten.

3D-printers gebruiken de modernste technologieën bij het ontwerpen en vervaardigen van 3D-objecten. De 3D-printer werkt als een inkjetprinter en wordt bediend vanaf een computer. Als je wilt weten hoe een 3D-printer werkt, duik dan in deze gedetailleerde gids.

De desktop 3D-printers gebruiken computer-aided design (CAD) op 3D-printmaterialen. Toch werkt de 3D-printer door gesmolten plastic door zijn kleine mondstuk te extruderen.

De 3D-printtechnologie omvat het in lagen aanbrengen van een breed scala aan materialen zoals composieten, kunststoffen en biomaterialen om objecten te vervaardigen met behulp van 3D-printers. De 3D-printerlaagtechnologie wordt modellering FDM genoemd. Layering-technologie wordt ook wel additive manufacturing genoemd.

Kan een 3D-printer iets afdrukken?

De 3D-printer doet geweldig werk met behulp van selectieve lasersintering, een techniek voor additieve fabricage.

Nou, de 3D-printer kan bijna alles printen. Afdrukken is echter afhankelijk van en is onderhevig aan een bepaald niveau van beperkingen die hieronder worden besproken.

• Zijn 3D-printers beperkt in wat ze kunnen printen?

De 3D-printers hebben een maker-bewegingsvermogen en kunnen bijna elk object afdrukken. Met behulp van de 3D-poederbedfusie, een additieve productietechnologie en een 3D-printer kunt u elk item afdrukken. U kunt een 3D-onderdeel laag voor laag afdrukken met fijn poeder of het afdrukmedium voor metaalpoeder.

De 3D-printers zijn echter alleen beperkt tot wat ze kunnen afdrukken op basis van hun bouwvolume. Dit betekent dus dat hoe groter de printer, hoe groter de vormen en volumes van 3D-geprinte objecten.

• Het 3D Slicer-programma

De 3D-slicersoftware is een softwareprogramma voor 3D-printers waarmee u de informatie van een 3D-afdrukmodel kunt invoeren in een digitaal bestand in de 3D-desktopprinter. Dit bepaalt de mate waarin 3D-printers kunnen printen.

Het geeft dus een aanwijzing voor de beperkingen van wat de 3D-printers kunnen bereiken. Hoe geavanceerder het 3D-slice-programma, hoe beter de modellen die bij 3D-printen worden geproduceerd. Het bepaalt ook de variabiliteit, omdat je meer opties hebt om af te drukken met deze software.

• Wat kan een 3D-printer afdrukken?

Als je naar een dwarsdoorsnede kijkt van de 3D-geprinte objecten die in een 3D-printproject zijn geprint, zul je de uniciteit van de 3D-printtechnologie waarderen. De 3D-print is gewild omdat de 3D-printers bijna elk materiaal, elke vorm en elk object kunnen printen dat je maar kunt bedenken.

Aangedreven door de poederbedtechnologie, een dwarsdoorsnede van 3D-printers en stereolithografie (SLA), creëert de 3D-printtechnologie modellen, prototypes, patronen en vele andere objecten die u wenst.

• Voorbeeld van objecten die een 3D-printer kan afdrukken

Interessant is dat een huis kan worden geprint met behulp van 3D-printtechnologie. Het proces maakt gebruik van het SLA-type 3D-printen.

De printers kunnen lichaamsdelen van een voertuig of een vaartuig, een telefoonkluisje, een Tesla Cybertruck en een dispenser voor huisdierenvoer printen. Additive manufacturing biedt een breed scala aan 3D-printopties die verder gaan dan deze shortlist

Hoe werkt 3D-printen eigenlijk? [Stap voor stap]

Zo werken 3D-printers:

Stap één:creatie

Het maken van een driedimensionaal digitaal bestand met blauwdruk-slash van objecten die u mogelijk wilt afdrukken, is de eerste stap. U moet moderne geavanceerde technologie gebruiken bij het maken van afbeeldingen van items die u wenst.

• Ontwerp

Ontwerpen is een belangrijke stap tijdens het maken van een object. Daarom kunt u CAD-implementatie (Computer-aided Design) gebruiken om ontwerpen te maken die worden gebruikt voor rapid prototyping in 3D-indeling. Veel professionals uit verschillende sectoren in de economie bouwen platforms die CAD gebruiken voor 3D-printen met uitzonderlijk lasersnijden.

Naast CAD zijn er tal van andere software beschikbaar die bestanden voor 3D-afdrukprocessen kan produceren. Sommige van deze 3D-ontwerpsoftware omvatten AutoCAD, Blender, Solid Works, Sketchy up en Photoshop.

• Scannen

3D-scannen biedt een alternatief voor CAD. Het driedimensionale bestand voor scannen kan een afgedrukt object zijn dat kan worden gescand uit duizenden afbeeldingen van meerdere digitale bestanden op internet.

Dit type 3D-printontwerp, 3D Scanning, is een technologie die digitale replica's levert nadat u objecten uit de echte wereld hebt geanalyseerd.

3D-scannen wordt meestal gebruikt in reverse engineering door professionals uit de industrie. Daarom geeft het unieke kwaliteiten omdat u de afbeelding van het gewenste object na het scannen kunt wijzigen of wijzigen. De 3D-scanning maakt de productie van verschillende ontwerpen van dingen mogelijk via het 3D-printproject.

• Downloaden

Het downloaden van afbeeldingen van objecten die u plant op 3D-printen is een aspect van creatie dat u niet mag negeren. Als u niet geïnteresseerd bent in het ontwerpen van uw eigen afbeeldingen, kunt u er zeker van zijn dat u afbeeldingen van objecten kunt downloaden als onderdeel van het verkrijgen van de beste 3D-objectontwerpen, waardoor u kostbare tijd bespaart.

Van verschillende websites is bekend dat ze afbeeldingen van objecten aanbieden en u kunt betalen om ze te downloaden. Dergelijke websites zijn; Vormmanieren, CrabCad, My Mini Factory en You Megane.

Stap twee:STL-bestandsindeling

Elk bestandsformaat voor 3D-afdrukken moet worden ontworpen. De STL is het meest voorkomende bestandsformaat dat werkt in een 3D-printproject. STL staat voor Stereolithografie. De namen hebben een historische invalshoek omdat ze afkomstig zijn uit het allereerste 3D-printproces.

Het markeert de tweede stap in het 3D-printproces, zodra u klaar bent met het CAD-ontwerp. Nadat een compatibel STL-formaat is gekozen, wordt de afbeelding van het object naar de printer gestuurd.

Onthoud dat het 3D-afdrukformaat ogenschijnlijk moet worden ontworpen met het 3D-afdrukproces in gedachten, zodat het in de afdrukfase kan functioneren.

Stap drie:snijden

Snijden is het proces van het hakken of verdelen van het 3D-printmodel in honderd of duizenden horizontale lagen die de machine instructies geven over wat er procedureel moet gebeuren. Met andere woorden, slicen vertaalt 3D-bestanden in instructies die de printer volgt.

U moet de 3D-printer op de juiste manier afstellen en de juiste instellingen krijgen om de beste resultaten te bereiken.

• G-code

Nadat het snijproces is voltooid, wordt een nieuw bestandsformaat gegenereerd, een G-code genaamd. Het is de taal van de machine en de enige manier om met de 3D-printer te communiceren.

3D-printers creëren een object met behulp van G-Code-taaltechnologieën door hete plastic filamenten aan de punt van de spuitmond te extruderen met de juiste instellingen.

De printers volgen de CAD-ontworpen lijnen die het pad vertegenwoordigen dat de printers moeten volgen bij het inbinden van plastic filamenten of het in lagen aanbrengen van plastic filamenten om het modelontwerp of het gewenste object via de taal te creëren.

• Serviceprovider

U kunt de instellingen aanpassen aan uw printer om de juiste taalcode te krijgen en het proces te vereenvoudigen. Houd er rekening mee dat u geen codeerkennis nodig heeft om uw 3D-printerinstellingen aan te passen. Mocht u echter iemand anders nodig hebben om het voor u te doen, dan kunnen professionele dienstverleners worden ingeschakeld.

U hoeft zich geen zorgen te maken over het snijden met de serviceproviders, omdat zij ervoor zorgen.

Stap vier:het model of object afdrukken

De printers zijn gemaakt van talrijke, gecompliceerde beweegbare onderdelen. Daarom moet u ze met zorg behandelen om ervoor te zorgen dat ze lang meegaan. De meeste van deze printers hoeven niet te worden gecontroleerd wanneer de materiaalextrusie op koers ligt.

De printers volgen automatisch de ingebouwde G-code en gaan door met afdrukken. Meer nog, op voorwaarde dat de grondstof niet op is en er geen softwarefout is opgetreden die het afdruksysteem tot stilstand kan brengen.

Welk materiaal gebruikt een 3D-printer?

U kunt tal van materialen gebruiken in productieprocessen voor 3D-modellen. De meest gebruikte 3D-printmaterialen zijn de ABS- en PLA-kunststoffilamenten. ABS- en PLA-filamenten zijn slechts een deel van een lange lijst van ondersteunend materiaal voor 3D-productieprocessen.

Hier zijn enkele van de grondstoffen voor 3D-productie die vaak worden gebruikt in het afdrukproces.

• ABS kunststof filamenten

ABS is een thermoplastisch materiaal op oliebasis. De meeste 3D-geprinte modellen die van dit materiaal zijn gemaakt, hebben een hogere sterkte, flexibiliteit en duurzaamheid dan de andere 3D-productiekunststoffen zoals PLA.

Het ABS blijft het meest populaire plastic filament voor injectiemodellering. Het wordt gecrediteerd met de variabiliteit van copolymeren en het gemak van verwerking, waardoor het het meest populaire 3D-plastic filament is onder technische polymeren.

Gebruikers van 3D-printers moeten veiligheidsmaatregelen nemen bij het printen met het ABS-kunststoffilament, aangezien dit een van de minst veilige kunststoffilamenten is die veel wordt gebruikt.

• PLA plastic filamenten

PLA behoort tot de elite en meest populaire 3D-fabricage plastic filament. In tegenstelling tot het ABS filament is PLA plastic filament een plantaardig plastic filament of een polymelkzuur. Maïszetmeel is een belangrijke grondstof die wordt gebruikt voor de productie van PLA-kunststoffilament.

Het materiaal is goedkoper in vergelijking met het op olie gebaseerde ABS-kunststoffilament en het blijft vrij eenvoudig in gebruik. PLA is de meest gebruikte natuurlijke grondstof bij 3D-printen en het veiligste thermoplastische materiaal bij het maken van 3D-modellen.

PLA-kunststof heeft de voorkeur voor het maken van verpakkingen voor de voedingsindustrie als vervanging voor op olie gebaseerde plastic filamenten zoals ABS.

• Hars

Het 3D-print- en productieproces maakt veel gebruik van hars. Hars is het materiaal dat wordt gebruikt om het proces van het afkoelen van plastic filamentmaterialen die worden gebruikt bij additieve fabricage te ondersteunen. Hars wordt veel toegepast in technologieën zoals SLA, DPL, Multijet en CLIP.

Hars is er in verschillende soorten; de meest gebruikte was voor 3D-printen zijn gietbare hars, flexibele hars en harde hars.

Vanwege het lage krimpvermogen wordt het in veel 3D-printtoepassingen gebruikt. Hars heeft een hoge chemische weerstand waardoor het een stijf en delicaat 3D-printmateriaal is.

Hoeveel kost het om een ​​3D-printer te gebruiken?

• 3D-printerkosten

De kosten van het gebruik van een 3D-printer zijn afhankelijk van verschillende factoren. De meest in het oog springende factoren die van invloed zijn op de 3D-productieprocessen zijn de printtechnologie, de printmaterialen, het ontwerp en de finishing touch van het 3D-geprinte object of model.

• 3D-afdruktechnologieën

3D-printers en printtechnologieën zijn gebaseerd op verschillende technologieën. Dus als u een 3D-printer wilt kopen, moet u rekening houden met de technologie die wordt gebruikt om de kosten van de printer en het additieve fabricageproces te bepalen.

De technologische elementen die u mogelijk moet uitzoeken voordat u een aankoop doet, zijn de grootte van de 3D-printer, de afdruksnelheid, precisie en afdruktechnologie.

• FDM-afdruktechnologie

Een basis FDM-printer die aan uw behoeften voldoet, kost u al vanaf $ 200. Het kan zeker niet worden vergeleken met de beste 3D-printers op de markt, omdat deze technologie de snelheid, nauwkeurigheid of precisie mist van de meest geavanceerde 3D-printers. Desalniettemin zal het u kennis laten maken met het afdrukken van 3D-modellen tegen zeer lage kosten.

• Geavanceerde afdruktechnologieën

Hoe geavanceerder een printer is op het gebied van 3D-printtechnologieën, hoe meer hij kost. Een goed voorbeeld is de SLS-printer die ongeveer $ 5000 kost. Het kan geavanceerde productieprocessen uitvoeren die standaard 3D-printers niet kunnen.

Om deze reden koop je het alleen als je bezig bent met echt geavanceerd drukwerk.

• De kosten van 3D-afdrukmaterialen

Hoe een 3D-printer werkt, hangt sterk af van het type 3D-plastic filament dat u gebruikt. Bij het kiezen van het soort plastic filament dat u voor uw 3D-printer wilt gebruiken, moet u mogelijk rekening houden met de compatibiliteit van het filament met de printer en de filamentkosten.

De kosten van plastic filament zijn direct van invloed op de totale kosten van 3D-printerwerk. De op olie gebaseerde 3D-print plastic filamenten zoals ABS kosten bijvoorbeeld meer dan de biologisch afbreekbare, plantaardige plastic filamenten zoals PLA.

De minst dure 3D-printmaterialen zijn voor FDM-technologieën. Thermoplastische materialen worden veel gebruikt bij 3D-printen. Gelukkig zijn ze redelijk betaalbaar.

Kosten van high-end 3D-printmateriaal

Het plastic filamentmateriaal dat wordt gebruikt bij 3D-printen is hoog als de 3D-geprinte modellen high-end fused deposition-modellering nodig hebben. Dit soort 3D-printen kost veel geld omdat een geavanceerd proces hoogwaardige 3D-printmaterialen nodig heeft.

De kosten gaan hoger, afhankelijk van hoe technisch en kostbaar het materiaal is in het productieproces.

Een goed voorbeeld is een hars die geavanceerde 3D-printers gebruiken. Het materiaal dat wordt gebruikt in de polyjet-technologie is duur in vergelijking met zijn SLS-polymeer-tegenhangers. Het kostenverschil is te wijten aan de variabiliteit van de materialen op de markt.

Materialen die worden gebruikt in SLM- en DMLS-technologieën kosten meer in vergelijking met die van de afgelopen jaren.

Conclusie

Dit artikel gaat diep in op de vraag "Hoe werkt een 3D-printer? ” We hebben je door verschillende aspecten van de 3D-printer geleid, meer nog, de objecten die hij print, het materiaal dat hij gebruikt en hoeveel het je gaat kosten om een ​​3D-printer te gebruiken.

Met deze gedetailleerde informatie bent u uitstekend in staat om te profiteren van 3D-print- en productieprocessen.