Ontdek 8 high-tech 3D-printtechnologieën en hun toepassingen

Als het aankomt op 3D-printen, ben je alleen beperkt door je verbeelding. Tegenwoordig is het makkelijker om de vraag te stellen: "Wat kun je niet printen met dit proces?" in plaats van de lange en eindeloze lijst op te sommen van wat geproduceerd kan worden. 3D-printen kan simpele tools maken, complete architectuurmodellen produceren en zelfs prostheses creëren.

Niet alle printbehoeften zijn hetzelfde, en er zijn eigenlijk 꽤 a paar methoden waar je uit kunt kiezen. Bij Xometry bieden we bijvoorbeeld negen unieke 3D-printprocessen aan en streven we er altijd naar om er meer toe te voegen. Elk van deze processen heeft zijn eigen voor- en nadelen. Sommige zijn beter voor werken met metaal, andere harden met lasers, en sommige zijn gebouwd voor beginners die voor het eerst willen printen. Hierboven leer je over de verschillende typen 3D-printen en krijg je een idee van de sterke en zwakke punten van elk.

1. PolyJet-printen

Terwijl 3D-printers best futuristisch kunnen lijken, is PolyJet-printen het dichtst bij de goeie ouwe inkjet-printen die je waarschijnlijk het beste kent. Deze machines gebruiken printkoppen om kleine druppels fotopolymerhars op een build-plate te sproeien, die vervolgens gehard worden door UV-licht in lagen. Xometry's PolyJet-machines zijn in staat tot full-color en multi-materiaal prints, wat ze ideaal maakt voor het creëren van levensgetrouwe modellen en visuele prototypes. Wees gewaarschuwd, PolyJet-materialen zijn niet bekend om duurzaamheid en zijn niet geschikt voor eindgebruiksonderdelen.

PolyJet is het beste geschikt voor kleinere onderdelen met kleine features. Het is zeer nauwkeurig, maar de materialen neigen minder duurzaam te zijn.

Christian Tsu-Raun

Team Lead, Handmatig Offertes

De foto hieronder toont een van onze PolyJet-printers die full-color onderdelen creëert:

Xometry's PolyJet 3D-printer creëert multi-kleur onderdelen.

Deze tabel toont de materialen die een PolyJet-printer kan gebruiken, wat het kan maken, en zijn sterke punten.

Tabel 1: PolyJet 3D-printvoordelen

Materialen	Sterke punten	Veelvoorkomende toepassingen	Dimensionele nauwkeurigheid
Rigide fotopolymeren, Shore A rubber-achtigen, Transparante fotopolymeren	Hoge resolutie, Multi-materiaal, full-color	Overmold prototypes, full-color conceptmodellen, educatieve modellen	+/- 0.004" voor de eerste inch, plus +/- 0.002" voor elke inch daarna

2. Fused Deposition Modeling (FDM)

Fused Deposition Modeling (FDM) machines zijn overal te vinden, van de bureau van een hobbyist tot de productievloeren van faciliteiten zoals die van Xometry. Deze populaire methode betreft het verplaatsen van een plastic filament door een verwarmde dijze om het te smelten en een onderdeel laag voor laag op te bouwen tot het eindproduct klaar is. Er zijn veel verschillende filamentmaterialen om uit te kiezen voor FDM-printen, of je nu een meer rigide plastic of buigbare thermoplastische elastomeer zoekt.

De afbeelding hieronder toont een van Xometry's industriële printers die in staat zijn om onderdelen tot drie voet in lengte te produceren:

Een van Xometry's veel industriële FDM 3D-printers

Deze tabel deelt de materialen die een fused deposition modeling printer gebruikt, wat het kan maken, en zijn voordelen ten opzichte van andere printers.

Tabel 2: FDM 3D-printvoordelen

Materialen	Sterke punten	Veelvoorkomende toepassingen	Dimensionele nauwkeurigheid
ABS, PLA, PC, ULTEM, en meer	Laag kost, grote printvolumes, materiaalvariëteit	Prototyping, Hobbyist-onderdelen, Productie-jigs	+/- een enkele build-laagdikte voor de eerste inch en +/- .002" voor elke inch daarna

3. Stereolithografie (SLA)

Stereolithografie (SLA) was het eerste soort 3D-printen dat gewone mensen in handen konden krijgen. Deze printer gebruikt een krachtige laser om vloeibare fotopolymer op zijn build-plate te harden. De laser zoemt rond in de vorm van de doorsnede van het onderdeel, hardent het en maakt het klaar voor de volgende laag. Het werkt met een proces genaamd polymerisatie om het item dat je hebt ontworpen laag voor laag te bouwen. Het is een geweldige printoptie als je ingewikkelde modellen of producten wilt bouwen. Xometry biedt veel verschillende SLA-materialen, waarvan veel transparant zijn en nuttig voor het creëren van onderdelen die je doorheen moet kunnen zien.

De foto toont enkele onderdelen gemaakt via Xometry's SLA-dienst:

Verschillende transparante tags gemaakt met SLA 3D-printen

Deze grafiek wijst de sterke punten en gebruik voor een SLA-printer uit. Het toont ook de materialen die het kan aan en de typen dingen die het kan creëren.

Tabel 3: SLA 3D-printvoordelen

Materialen	Sterke punten	Veelvoorkomende toepassingen	Dimensionele nauwkeurigheid
Polycarbonaat-achtig, ABS-achtig, Polypropyleen-achtig	Hoge resolutie/detail, nauwkeurig, groot printgebied	Gietpatronen, Prototypes, Conceptmodellen	+/- 0.002" - +/- 0.010"

Krijg direct offertes over 9 verschillende 3D-printprocessen

4. Selective Laser Sintering (SLS)

Selective Laser Sintering (SLS) ruilt die bekende plastic filaments in voor poederkunststof; meestal nylon. Deze machine spreidt een dunne laag van dit poeder met een apparaat genaamd een recoater, en traceert vervolgens de doorsnede van het onderdeel met een laser. Tijdens het traceren smelt de hitte van de laser het poeder en het smelt samen. De build-kamer-zuiger zal dan iets zakken, en een nieuwe laag poeder wordt verspreid, en het proces herhaalt zich tot je product tot leven komt. Dit type printmethode vereist geen supportstructuren omdat het on-gesinterde poeder de onderdelen door het medium heen omringt, ze ondersteunend. Om deze reden kunnen veel onderdelen gelijktijdig in een enkele build gebouwd worden, wat SLS-printen superieur maakt voor het creëren van veel onderdelen tegelijkertijd, terwijl nauwkeurigheid en kwaliteit behouden blijven.

Het volgende diagram toont hoe een SLS 3D-printersysteem werkt:

SLS 3D-printsysteem.

Deze tabel legt de materialen uit die je door deze printer kunt sturen, wat het maakt, en zijn voordelen.

Tabel 4: SLS 3D-printvoordelen

Materialen	Sterke punten	Veelvoorkomende toepassingen	Dimensionele nauwkeurigheid
Nylon 11, Nylon 12, Gevuld Nylon (bijv. Glas-gevuld)	Geen supportstructuren nodig, complexe geometrieën, duurzame onderdelen	Conceptmodellen, eindgebruiksonderdelen, medische apparaten	+/- 0.002" - 0.003" per inch

5. Multi-Jet Fusion (MJF)

Multi-Jet Fusion-printen heeft veel bewegende onderdelen. Op deze machines wordt een laag plastic poeder gedeponeerd die vervolgens opgewarmd wordt door een verwarmingskop. Een inkjet-achtige array zweeft erboven en sproeit precies fuserende en detailerende agenten in het poeder. De verwarmingselementen smelten het allemaal samen, en het proces herhaalt zich. Net als bij SLS-printen, vereisen MJF-onderdelen geen supportstructuren vanwege de poeder-gebaseerde methode, en daarom kunnen veel onderdelen gelijktijdig zowel horizontaal als verticaal in de build-kamer geprint worden. Bij Xometry bieden we zowel rigide als flexibele materialen via MJF en meerdere afwerkingsopties, zoals verven en chemische dampgladstrijking om de prints verder te verbeteren.

De afbeelding hieronder is een voorbeeld van een onderdeel gemaakt met Xometry's MJF-diensten, in dit geval ook zwart geverfd:

Nylon 12 onderdeel geprint met MJF met een zwart geverfde afwerking.

De volgende tabel deelt de materialen die je met een MJF-printer kunt gebruiken, wat het kan creëren, en zijn voordelen.

Tabel 5: MJF 3D-printen

Materialen	Sterke punten	Veelvoorkomende toepassingen	Dimensionele nauwkeurigheid
Nylon PA 12, Polypropyleen, Glas-gevuld Nylon, TPU 88A	Hoog nauwkeurig, Snel, Laag-kost	Visueel nauwkeurige prototypes, Eindgebruiksonderdelen	+/- 0.7mm

SLS en MJF produceren onderdelen in bekende materialen, voornamelijk nylon maar ook PP en TPU. De onderdelen zijn duurzaam en gedragen zich typisch van hun basismateriaal. Dit stelt ingenieurs in staat om onderdelen te testen in een materiaal dat ook overgezet kan worden naar andere processen.

Christian Tsu-Raun

Team Lead, Handmatig Offertes

6. Direct Metal Laser Sintering (DMLS)

Als je op zoek bent naar een proces dat direct in metaal kan 3D-printen, kijk dan naar Direct Metal Laser Sintering (DMLS) diensten. Vergelijkbaar met Selective Laser Sintering, depositeren DMLS-machines een dunne laag metaalpoeder, en gebruiken dan hun krachtige lasers om elke doorsnede van het onderdeel laag voor laag te traceren, de metaaldeeltjes samen te smelten om onderdelen te vormen. In tegenstelling tot SLS, zijn supportstructuren vereist omdat de hitte en spanning gegenereerd door het sinteren van metaal veel groter is dan met kunststoffen. Vanwege hun grootte, hoge kosten, en de uitgebreide na-verwerkingsstappen die op onderdelen vereist zijn na afloop van printen, neigen DMLS-machines ertoe alleen in industriële winkels te worden gevonden, zoals die binnen Xometry's netwerk.

Deze afbeelding toont een DMLS-printer bij Xometry midden in het sinteren van onderdelen van staalpoeder:

DMLS 3D-printer sintert staalpoeder om onderdelen te vormen.

De volgende grafiek breekt af wat je kunt maken met DMLS-printers, de materialen die je kunt gebruiken, en voor welke applicaties het goed is.

Tabel 6: DMLS 3D-printvoordelen

Materialen	Sterke punten	Veelvoorkomende toepassingen	Dimensionele nauwkeurigheid
Roestvrij staal, Aluminium, Nikkellegeringen, Titanium	Hoog detail, volledig dichte metaalonderdelen	Luchtvaart- & auto-componenten	+/- 0.005" voor de eerste inch, plus +/- 0.002" voor elke inch daarna.

7. Electron Beam Melting (EBM)

Als je het moeilijkheidsniveau ophaalt, kom je printmethoden tegen zoals Electron Beam Melting (EBM). Net als DMLS, vallen deze machines in de industriële categorie en vereisen de gerelateerde expertise. Het proces zit in de naam—het gebruikt elektronenbundels om metaaldeeltjes samen te smelten. De machine legt een laag metaalpoeder neer, dan doet de bundel het traceren en smelten. De bundel kan zelfs gesplitst worden om meerdere gebieden tegelijk aan te pakken.

In deze grafiek zie je de materialen die een EBM 3D-printer gebruikt, wat het kan bouwen, en zijn sterke punten.

Tabel 7: EBM 3D-printvoordelen

Materialen	Sterke punten	Veelvoorkomende toepassingen	Dimensionele nauwkeurigheid
Chroom, Titanium	Sneller dan DMLS	Luchtvaart, medische, & petrochemische componenten	N/A

8. Digital Light Process (DLP)

Sommige 3D-printopties lijken op anderen, wat het geval is met Digital Light Process (DLP) en SLA-printers. Het hoofdverschil is dat een DLP-machine een afbeelding projecteert met UV-licht over de hele materiaalvat tegelijk, in plaats van de doorsnede punt voor punt te tekenen met een laser. Digital Light Processing heeft toegang tot fotopolymer-printen meer toegankelijk gemaakt. Het is goedkoper en sneller dan SLA, maar kan nog steeds hoge-kwaliteit onderdelen maken.

Deze grafiek breekt de materialen, gebruik, en sterke punten van een DLP-printer af:

Tabel 8: DLP 3D-printvoordelen

Materialen	Sterke punten	Veelvoorkomende toepassingen	Dimensionele nauwkeurigheid
Polycarbonaat-achtig, ABS-achtig, Polypropyleen-achtig	Sneller dan SLA	Sieraden gieten, Tandheelkundige splinten, Miniatuurfiguurtjes	0.1 mm

Wat zijn de 3D-printfactoren om te overwegen?

Er zijn allerlei 3D-printers voor elk soort behoeften. Je wilt nadenken over het eindproduct dat je probeert te bouwen, de materialen die je ervan wilt maken, en het budget en de tijdschaal die je hebt. Als je op zoek bent naar een printer die je thuis kunt hebben voor plezier en laag-productie, kunnen hobbyist FDM of SLA-printers passen. Meer geavanceerde printers, zoals DMLS-machines, passen beter in industriële ruimtes en industrieën zoals luchtvaart, engineering of geneeskunde.

Om meer te leren, zie onze complete gids over 3D-printen.

Wat is het meest voorkomende type 3D-printen?

FDM-printen is een van de meest gebruikte 3D-printertypen. Dit is vanwege de lage kosten en gemak van gebruik. Als het aankomt op industriële kunststofapplicaties, wordt MJF echter bevorzugd. Het produceren van metaalcomponenten wordt doorgaans gedaan met DMLS.

Om meer te leren, zie onze gids over typen 3D-printen.

Wat is het beste type 3D-printen voor beginners?

FDM 3D-printen is het makkelijkste 3D-printtype voor beginners. Niet alleen is het proces gemakkelijk te begrijpen, maar de grondstoffen zijn goedkoop en de apparatuur kan ook op zeer betaalbare prijzen gevonden worden. DLP-printen is ook een goed startpunt maar vereist een dieper begrip van 3D-printmethoden. DLP is gemiddeld duurder dan FDM.

Wat is het beste type 3D-printen voor materialen?

MJF-printers hebben het wydste bereik aan beschikbare materialen en kunnen multi-materiaal en multi-kleur onderdelen met relatieve gemak printen. MJF-printers kunnen selectief verschillende delen van de print kleuren terwijl ze ook in staat zijn om verschillende materiaaltypen in hetzelfde onderdeel te plaatsen.

Om meer te leren, zie onze gids over 3D-printmaterialen.

Wat is het beste type 3D-printen voor medisch gebruik?

Medische implantaten vereisen geavanceerde materialen zoals roestvrij staal of titanium. Als zodanig is een poederbed 3D-technologie zoals DMLS het beste geschikt voor deze toepassingen.

Wat is het beste type 3D-printen voor bouw?

3D-printen in de bouwindustrie is nog in de kinderschoenen. Echter, grote 3D-printers gebruiken met succes technologie vergelijkbaar met die in FDM-printers om betonstructuren te printen. Dit werkt door lagen beton op elkaar te printen om een structuur vanaf de grond op te bouwen.

Wat is het beste type 3D-printen voor onderwijs?

FDM-printers zijn ideaal voor educatieve doeleinden. Dit is omdat hun mechanica gemakkelijk te observeren en begrijpen zijn. Daarnaast zijn ze goedkoop in bedrijf en de grondstof is ook goedkoop.

Wat is het beste type 3D-printen voor architectuur?

Architectuurbureaus gebruiken 3D-printers om schaalmodellen van hun ontwerpen te printen, en zij beschouwen SLS doorgaans als het meest geschikte type 3D-printtechnologie. Dit is vanwege de grotere build-volumes beschikbaar en de capaciteit van SLS om onderdelen met uitzonderlijke detail te bouwen.

Veelgestelde vragen over typen 3D-printen

Hoeveel kost een 3D-printer?

Er zijn veel verschillende typen 3D-printers op de markt. Als zodanig kan een 3D-printer zo weinig als $150 kosten voor een entry-level FDM-machine. De kosten van geavanceerde DMLS-machines beginnen rond $250.000. 3D-printers kunnen direct van leveranciers of op derde-partij websites zoals Amazon gekocht worden.

Is het mogelijk om een bedrijf te starten met een 3D-printer?

Ja, echter, er is een lage drempel voor toetreding, dus de markt kan wel verzadigd zijn met gelijke geesten. Echter, het gebruik van de nieuwste 3D-printmethoden en leveren aan een nichemarkt is een goed begin.

Is 3D-printen een winstgevend bedrijf?

Ja, vooral als geavanceerde 3D-printdiensten en materialen aangeboden worden.

Hoeveel kun je verdienen met 3D-printen?

Dit hangt volledig af van de producten en diensten aangeboden. De waarde van geprinte goederen kan ook variëren van een paar centen voor plastic knutselwerk tot duizenden dollars voor geavanceerde metaalonderdelen.

Samenvatting

Dit artikel bood een kijk op 8 verschillende 3D-printtechnologieën, hun toepassingen, en hun sterke punten.

Veel van deze processen en meer zijn beschikbaar aan je vingertoppen via de Xometry Instant Quoting Engine®. Je hoeft alleen je 3D-CAD-bestand te uploaden, zoals een STL, en je offerte te configureren uit de opties om direct prijs en levertijden te krijgen. Probeer het vandaag nog en krijg je direct offerte!

Disclaimer

De inhoud die op deze webpagina verschijnt is alleen voor informatieve doeleinden. Xometry geeft geen enkele representatie of garantie van welke aard dan ook, noch uitdrukkelijk noch impliciet, met betrekking tot de nauwkeurigheid, volledigheid of geldigheid van de informatie. Eventuele prestatieparameters, geometrische toleranties, specifieke ontwerpkenmerken, kwaliteit en typen materialen of processen mogen niet worden geïnterpreteerd als vertegenwoordigend voor wat door derde leveranciers of fabrikanten via het Xometry-netwerk zal worden geleverd. Kopers die offertes voor onderdelen aanvragen, zijn verantwoordelijk voor het definiëren van de specifieke vereisten voor die onderdelen. Raadpleeg onze voorwaarden voor meer informatie.

Kat de Naoum

Kat de Naoum is een schrijver, auteur, editor, en content-specialist uit het VK met 20+ jaar schrijfervaring. Kat heeft ervaring met schrijven voor diverse productie- en technische organisaties en houdt van de wereld van engineering. Naast schrijven was Kat bijna 10 jaar paralegal, zeven daarvan in scheepsfinanciering. Ze heeft geschreven voor veel publicaties, zowel print als online. Kat heeft een BA in Engelse literatuur en filosofie, en een MA in creatief schrijven van Kingston University.

Lees meer artikelen door Kat de Naoum