Techniek

3D-printtechnieken; welke zijn er en wat kan je er mee?

Door site-redactie - Prijs-update: 24 augustus 2019 -

Welke 3D Printtechnieken zijn er allemaal?

Octrooigeschillen, geslepen marketing teams en vetes tussen uitvinders hebben geleid tot een punt waar identieke printtechnieken vaak door verschillende merken met andere benamingen worden gebruikt. Veel 'nieuwe technologieën' worden gepresenteerd als revolutionair, terwijl zij in feite vergelijkbaar of zelfs volkomen identiek gelijk zijn aan al bestaande printtechnieken.

3D-Printer site Nederland biedt licht in de duisternis: welke technieken zijn er en wat kan je er mee?

Hoofdgroepen
Om door de bomen het bos goed te kunnen blijven zien, zijn hieronder gelijke printtechnieken samengevoegd tot hoofdgroepen.

Extrusie (Material extrusion)

Deze 3D-printtechniek maakt gebruik van een additief proces, waarbij een model wordt gemaakt door verhitting en het extruderen (speciale vormtechniek) van plastic. Het wordt laag voor laag geprint. Het merendeel van de 3D-printers werkt met deze 3D-printtechniek, omdat het goedkoop is en op een grotere schaal wordt aangeboden.

Het 3D-printproces begint met een draad van vast materiaal dat filament wordt genoemd. Deze draad wordt van een rol aan de 3D-printer gevoerd naar een verwarmde spuitmond binnen de 3D-printer, die vervolgens het materiaal smelt. Wanneer het filament is gesmolten, kan het worden geëxtrudeerd op een specifieke en vooraf door de 3D-software bepaalde baan. Als het materiaal wordt geëxtrudeerd als een laag van het te printen object, koelt het direct af en stolt het. Deze laag is weer de basis voor de volgende laag materiaal totdat het gehele object is vervaardigd.

Als de goedkoopste 3D-printtechnologie op de markt biedt deze printtechniek diverse kunststof gebaseerde materialen in een regenboog van kleuren, waaronder ABS, PLA, Nylon en nog meer exotische materialen mengsels waaronder koolstof, brons of hout.

Deze printtechniek is een goede keuze voor een snelle en goedkope prototyping en kan worden gebruikt voor een groot aantal toepassingen. Recentere innovaties in 3D-printen zijn de mogelijkheid om functionele eindproducten met ingebedde elektronica en mechanische onderdelen zoals drones te vervaardigen. Deze techniek wordt niet aanbevolen voor meer ingewikkelde ontwerpen.

Benamingen
Onder deze hoofdgroep vallen onder andere de printtechnieken Fused Deposition Modeling (FDM) en Fused Filament Fabrication (FFF). Deze 3D-printtechniek maakt gebruik van de 3D-printmaterialen (filamenten) Composiet en Plastic.

Voor meer informatie over 3D-printmaterialen (filamenten) bekijk hier onze uitgebreide special.

Merken
Merken die van deze techniek gebruikmaken:

Fotopolymerisatie (Photopolymerization)

Fotopolymerisatie creëert voorwerpen uit een vloeibare fotopolymeer-hars met een lichtbron om het vloeibare materiaal te stollen. Om een 3D geprint object te maken, wordt het bouwplatform ondergedompeld in een doorzichtige tank gevuld met vloeibare hars. Zodra het bouwplatform wordt ondergedompeld, zal een lichtbron in de 3D printer, elke laag van het te printen object door de bodem van de tank in kaart brengen, waardoor het materiaal stolt. Nadat de laag in kaart is gebracht en gestold door de lichtbron, zal het platform ophoog komen en zal een nieuwe harslaag onder het object stromen. Dit proces wordt laag voor laag herhaald, totdat het gewenste object is voltooid. Er zijn verschillende methoden te onderscheiden voor de lichtbron: SLA maakt gebruik van een laser, terwijl DLP maakt gebruik van een projector. CDLP maakt gebruik van zuurstof en LED.

De materialen zijn beperkt tot harsen, maar onlangs zijn er nieuwe harsen verschenen die sterkte of flexibiliteit kunnen toevoegen aan de uiteindelijke voorwerpen.

Fotopolymerisatie printers produceren zeer nauwkeurige onderdelen met gladde oppervlakken en worden vaak gebruikt voor zeer gedetailleerde beelden, sieraadmallen en prototypes. Vanwege de relatief kleine omvang van de 3D-printers, zijn ze vaak niet geschikt voor het afdrukken van grote objecten.

Benamingen
Onder deze hoofdgroep vallen onder andere de printtechnieken Stereolithography (SLA), Digital Light Processing (DLP) en Continious Digital Light Processing (CDLP). Deze 3D-printtechniek maakt gebruik van hars als 3D printmateriaal.

Voor meer informatie over 3D-printmaterialen (filamenten) bekijk hier onze uitgebreide special.

Merken
De volgende merken maken onder andere gebruik van deze 3D-printtechniek:

Poeder fusie (Power bed fusion)

Deze printtechniek is vergelijkbaar met stereolithografie, behalve dat de werkwijze een lichtbron (vaak laser) en poeders omvat in plaats van UV lichtstralen en vloeistof. Een lichtbron wordt gebruikt om het poeder te smelten, waardoor een klein laagje achterblijft. Hierdoor is het tevens mogelijk metalen te printen. De temperatuur is net te laag voor het smelten van het poeder. Omdat dit poeder dus net niet smelt, vergroeien de poederkorrels met elkaar waardoor het enorm hard wordt. Er bestaan binnen deze techniek nog een aantal sub-technieken, waarvan Selective Laser Sintering (SLS) de bekendste is.

Deze printtechniek is de meest voorkomende metalen 3D-printtechniek en maakt voorwerpen uit dunne lagen van poedervormig materiaal door selectief smelten met behulp van een warmtebron.

Tijdens het printproces distribueert de 3D-printer een laagje metaalpoeder op een bouwplatform en dat wordt gesmolten door een laser (SLM), of een elektronenbundel (EBM). Het bouwplatform wordt vervolgens verlaagd, bekleed met een nieuwe laag metaalpoeder en het proces wordt herhaald totdat het voorwerp volledig is gevormd. Deze 3D-printtechniek vereist ondersteunende structuren, waarbij het overhangende structuren verankert aan het bouwplatform. Deze techniek vindt bovendien vaak plaats in zuurstofarme of vacuüm omgevingen, om thermische spanningen te verminderen en kromtrekken te voorkomen. Het wordt dan ook vaak gebruikt in industrieel 3D printen. Materialen zijn onder meer verschillende metalen en legeringen waaronder staal, titanium, aluminium, kobalt-chroom en nikkel.

Metaal printen wordt beschouwd als de 'heilige graal' van additieve fabricage en 3D-printing. Het wordt veel gebruikt in de ruimtevaart, bij vliegtuigen, de auto-industrie en zorgsector voor een reeks van high-tech, low-volume use cases van prototyping tot de uiteindelijke productie. 3D-geprint metalen onderdelen zorgen voor monolithische constructie (vermindering van de hoeveelheid componenten), miniaturisatie en massareductie. SLM en EBM hebben zich ontwikkeld tot een stadium waarin deze printers vergelijkbaar zijn met traditioneel vervaardigde onderdelen wat betreft chemische samenstelling, mechanische eigenschappen (statische en vermoeidheid) en microstructuur.

Benamingen
Onder deze hoofdgroep vallen onder andere de volgende printtechnieken: Selective Laser Sintering (SLS), Multi Jet Fusion (MJF), Direct Metal Laser Sintering (DMLS), Selective Laser Melting (SLM) en Electron Beam Melting (EBM). Deze 3D printtechniek maakt gebruik van Plastic en Metaal.

Voor meer informatie over 3D-printmaterialen (filamenten) bekijk hier onze uitgebreide special.

Merken
De volgende merken maken onder andere gebruik van deze 3D printtechniek:

Materiaal spuiten (Material Jetting)

Deze 3D-printtechniek is vergelijkbaar met het afdrukken met een normale inkjet printer, maar in plaats van het spuiten van druppels inkt op papier, spuit de 3D-printer lagen van vloeibare fotopolymeer op het bouwplatform. Deze harden direct uit met behulp van UV-licht.

Het bouwproces begint wanneer de printer het vloeibare materiaal op het bouwplatform straalt. Deze jets worden gevolgd door UV-licht, die onmiddellijk de kleine druppeltjes van vloeibare fotopolymeer harden. Omdat het proces wordt herhaald, hopen deze dunne lagen zich op tot een object op het bouwplatform. Wanneer overhangende of complexe vormen ondersteund moeten worden, zal de 3D-printer verwijderbare gelvormige ondersteuningsmateriaal printen, dat kan worden verwijderd nadat het afdrukken is voltooid.

Deze 3D-printtechniek wordt vooral gebruikt in industriële 3D-printers. Materiaal keuzes bestaan uit vloeibare fotopolymeren die de geprinte objecten verschillende eigenschappen bieden, waaronder taaiheid, transparantie of rubber-achtige flexibiliteit. De meest geavanceerde systemen kunnen zelfs gebruik maken van meerdere spuitmonden die de combinatie van verschillende materiaaleigenschappen en kleuren mogelijk maken.

Deze 3D-printtechniek biedt vele voordelen voor rapid tooling en prototyping, omdat het gebruikers toestaat realistische en functionele prototypes met fijne details en precisie te creëren. Dit is momenteel de meest nauwkeurige 3D-printtechniek. Het is mogelijk om te printen met laagdikte van maximaal 16 micron; dunner dan een menselijke haar!

Benamingen
Onder deze hoofdgroep vallen onder andere de printtechnieken Material Jetting (MJ), NanoParticale Jetting (NPJ) en Drop on Demand (DOD). Deze 3D-printtechniek maakt gebruik van de 3D-printmaterialen Plastic, Metaal en Wax.

Voor meer informatie over 3D-printmaterialen (filamenten) bekijk hier onze uitgebreide special.

Merken
De volgende merken maken onder andere gebruik van deze 3D-printtechniek:

Bindmiddel spuiten (Binder Jetting)

Deze 3D-printtechniek is vergelijkbaar met Poeder fusie techniek in de wijze waarop de printer gebruik maakt van dunne lagen poeder voor de opbouw van een object. In plaats van een laser die de laag samensmelt  wordt er bij deze techniek bindmiddel geëxtrudeerd die het poeder aan elkaar bindt.

Het proces begint wanneer een mondstuk het bindmiddel en het bindende poeder samen verspreidt in de eerste laag van het object. Nadat de eerste laag van het bindmiddel is versmolten, beweegt het printbed iets naar beneden en een dun laagje nieuwe poeder wordt verspreid bovenop het object. Dit proces wordt herhaald totdat het gewenste object volledig is gevormd. Nadat het object van het printbed wordt verwijderd, wordt het object gereinigd van overtollig poeder en voorzien van zelfklevende stof om het sterker en ongevoelig voor verkleuring te maken.

Deze 3D printtechniek wordt gebruikt in industriële 3D-printen en de meest voorkomende materiaal zijn (full-color) zandsteen. Het is relatief betaalbaar in vergelijking met SLS en het kost minder energie. De objecten zijn wel minder sterk.

De mogelijkheid om te printen in full colour zandsteen maakt deze printtechniek populair voor maquettes en levensechte sculpturen. Een ander voordeel van deze werkwijze is dat het teveel aan niet-gesmolten poeder werkt als een ondersteuning voor de structuur, waardoor bij complexe vormen geen extra ondersteuning nodig is.

Benamingen
Onder deze hoofdgroep valt onder andere de printtechniek Binder Jetting (BJ). Deze 3D-printtechniek maakt gebruik van de 3D printmaterialen (filamenten) (full-color) Zandsteen en Metaal.

Voor meer informatie over 3D printmaterialen (filamenten) bekijk hier onze uitgebreide special.

Merken
De volgende merken maken onder andere gebruik van deze 3D-printtechniek:

Lamineren (Sheet lamination)

Deze 3D-printtechniek is al ontdekt in 1985 maar wordt nu niet of nauwelijks meer gebruikt. Deze techniek creëert een object door middel van het lijmen van verschillende lagen metaalfolie, plastic of papier. Met een ingebouwde laser wordt een vorm van gemaakt.

Benamingen
Onder deze hoofdgroep vallen onder andere Laminated Object Modeling (LOM). Deze 3D-printtechniek maakt gebruik van de 3D-printmaterialen (filamenten) Composiet en Papier.

Voor meer informatie over 3D printmaterialen (filamenten) bekijk hier onze uitgebreide special.

Merken
De volgende merken maken onder andere gebruik van deze 3D-printtechniek:

  • MCOR
  • Envisiontec
  • Impossible objects
Tip een ander en deel eenvoudig dit artikel!

Shops in the Spotlight

Voordelig geprijsd

Meer voordeel

KORTING 3D-Printers & Filamenten
De beste prijsvergelijker!

Wij laten je zien waar je het voordeligst uit kunt zijn!

Vergelijk alle prijzen