Alles wat je moet weten over het 3D printen van jouw idee of ontwerp

Van snelle prototypes tot onderdelen voor eindgebruik, 3D printen is een revolutie in de manier waarop we producten ontwikkelen. Met behulp van computerondersteunde ontwerpsoftware (3D CAD) kunnen ingewikkelde ontwerpen worden gemaakt en vervolgens in drie dimensies geprint. Dit proces heet additive manufacturing, omdat het een product laag voor laag opbouwt, waardoor complexe vormen en structuren eenvoudig kunnen worden gecreëerd. Ons ontwerpteam kan in de eigen werkplaats met 3D printers snel op maat gemaakte onderdelen en componenten maken om ontwerpen te testen en valideren voor de ontwikkeling van uw product. Laten we eens kijken hoe we bij ManGo Product Design gebruik maken van 3D printen. We zullen kijken naar verschillende soorten van 3D printen, kosten en de voor- en nadelen.

Soorten 3D ontwerp printen

3D printtechnologie heeft een lange weg afgelegd sinds het ontstaan ervan in de jaren tachtig. Tegenwoordig zijn er tientallen verschillende soorten 3D-printers, veelal toegespitst voor specifieke toepassingen of materialen. Fused deposition modeling (FDM) is een van de meest voorkomende methodes van 3D printen, waarbij thermoplastisch filament wordt gesmolten en laag voor laag op een bouwplaat wordt geëxtrudeerd. Selectieve lasersintering (SLS) gebruikt lasers om poedervormige materialen zoals nylon of staal samen te smelten, terwijl stereolithografie (SLA) vloeibare hars uithardt met Uv-licht en uit een vloeistofbad opbouwt. Elk type heeft zijn eigen voor- en nadelen, in onze werkplaats gebruiken we FDM 3D printen om het proces voor onze opdrachtgevers te versnellen. Het kan echter zijn dat voor uw productontwerp een alternatieve methode van prototyping geschikter is; ManGo zal in het ontwikkelingsproces adviseren welke techniek te gebruiken voor het 3D printen van uw idee. Sommige prototypes moeten mogelijk worden uitbesteed aan speciale prototyping leveranciers uit ons netwerk of een geselecteerde OEM fabriek.

Kosten van 3D printen

De kosten van 3D printen hangen af van verschillende factoren, zoals de grootte en complexiteit van de onderdelen en het soort materiaal dat wordt gebruikt. Over het algemeen zijn FDM-printers voordeliger, omdat ze gebruik maken van makkelijk te verwerken filament. FDM-printers hebben ook een minimale insteltijd nodig, waardoor ze snel kostenefficiënte onderdelen kunnen produceren. Kleine onderdelen kunnen vaak voor een paar euro (dollar) per stuk worden geprint en grotere (behuizing) onderdelen van hoogwaardige materialen met een nette oppervlakteafwerking kunnen oplopen tot een paar duizend euro (dollar) per stuk. Houd er wel rekening mee dat voor deze laatste categorie onderdelen FDM printen niet geschikt is, die laten we vaak maken door middel van SLS, SLA of frezen.

Voordelen van 3D printen

Eén van de grootste voordelen is dat onze ontwerpers ideeën door middel van 3D prints kunnen testen voordat onze opdrachtgevers hoeven te investeren in dure mallen voor productie Door 3D-geprinte prototypes te gebruiken, kunnen we een idee krijgen van hoe het product eruit zal zien en zal aanvoelen voordat we het op grotere schaal gaan produceren. Dit betekent dat onze ingenieurs snel kunnen itereren op ontwerpen en nieuwe ideeën kunnen testen zonder weken of maanden te hoeven wachten op wijzigingen aan de tooling. Verbeteringen die ontdekt worden in prototypes maken het mogelijk om naar de perfecte versie van uw productontwerp toe te werken.
Een ander groot voordeel van het 3D printen van uw ontwerp is dat er complexe geometrieën gemaakt kunnen worden die onmogelijk te produceren zouden zijn met traditionele productietechnieken zoals spuitgieten. En omdat er geen gereedschap nodig is voor de productie, worden ook de doorlooptijden aanzienlijk verkort. Dit maakt 3D printen of vacuümgieten met behulp van 3D geprinte matrijzen ideaal voor kleine productie met minimale concessies aan kwaliteit of prestaties.

Nadelen van 3D printen

Ondanks de voordelen ten opzichte van traditionele productieprocessen zijn er ook enkele nadelen aan 3D printen. Allereerst dat het in vergelijking relatief duur is, onderdelen maken met spuitgieten kost bijvoorbeeld maar een fractie van 3D printen. Maar om dat mogelijk te maken moet er eerst flink geïnvesteerd worden in matrijzen.

3D printen heeft een lagere "resolutie" in vergelijking met spuitgieten, waarmee onderdelen sneller en nauwkeuriger geproduceerd kunnen worden. Materialen die gebruikt worden bij 3D printen hebben vaak een beperkte duurzaamheid waardoor ze ongeschikt kunnen zijn voor bepaalde toepassingen zoals gebruik buitenshuis, medische apparatuur of onderdelen die blootgesteld worden aan hoge temperaturen of druk zoals in motoren of pompen. Bovendien zijn bepaalde materialen mogelijk niet geschikt voor contact met voedingsmiddelen vanwege de relatief hoge concentratie giftige chemicaliën. Ook moet worden opgemerkt dat onderdelen die zijn ontworpen voor 3D-printen op een andere manier worden geoptimaliseerd dan onderdelen voor massafabricage. Dus na het proces van 3D printen en prototypen moet de DFMA-fase om een ontwerp te optimaliseren voor tooling nog worden uitgevoerd. Als onderdeel van het ontwikkelingsproces zal ManGo Industrial Design met u overleggen hoe we 3D printen of andere prototyping methoden het meest effectief kunnen gebruiken.

Conclusie

3D printen is een fantastisch en nuttig instrument dat de manier waarop producten worden ontwikkeld revolutionair heeft veranderd. 3D geprinte prototypes hebben hun plaats binnen het ontwikkelingsproces om ons in staat te stellen ontwerpen snel te itereren, testen en te valideren. Zodra wij en de opdrachtgever ons comfortabel voelen met de ontwikkelde oplossing wordt pas de stap gezet naar verdere DFMA-engineering, tooling en massaproductie.