Ken jij de vele voordelen van 3D-printtechnologie? Wij zullen je in dit blog de tien beste voordelen van 3D-printen laten zien.
Er zijn drie gangbare 3D-printtechnieken, die voor productontwikkeling worden gebruikt. Met 3D-printen bedoelen we een machine die een ruimtelijk object aan de hand van een op de computer getekend 3D-ontwerp creëert.
Subtractieve fabricage is een productontwikkelingsproces dat continu materiaal van een massief blok, zoals bijvoorbeeld metaal, wegsnijdt. Dit kan handmatig of met behulp van CNC-machines (Computer Numeric Controlled).
Spuitgieten is een fabricageproces dat wordt gebruikt om producten in grote volumes te produceren. Zoals de naam al doet vermoeden, worden de onderdelen door verwarmd materiaal in een mal te spuiten geproduceerd.
Dus, wat is 3D-printen dan precies? Additieve fabricage, ook wel 3D-printen genoemd, is het proces waarbij driedimensionale objecten vanuit een computerbestand worden geproduceerd en waarbij het onderdeel wordt opgebouwd door laag voor laag materiaal toe te voegen.
Een 3d-printer kopen is wat steeds meer bedrijven in verschillende industrieën overwegen, omdat het 3D-printproces omdat het ten opzichte van de meer traditionele productiemethoden zoals subtractieve productie en spuitgieten veel belangrijke voordelen biedt.
1. Snelheid
Eén van de grootste voordelen van een 3D-printer, zoals de ultimaker 2, is rapid prototyping. Rapid prototyping is de mogelijkheid om in zo kort mogelijke tijd een op maat gemaakt onderdeel te ontwerpen, te produceren en te testen. Indien nodig kan het ontwerp ook worden aangepast zonder de snelheid van het fabricageproces nadelig te beïnvloeden.
Voordat de 3D-printindustrie tot bloei kwam, duurde het soms wel weken om een prototype te maken. Elke keer, dat er een wijziging werd aangebracht, werd er weer een paar weken aan het proces toegevoegd. Met de verzendtijden inbegrepen, kon het volledig ontwikkelen van een product van het begin tot aan het eind gemakkelijk een jaar duren.
Met 3D-printtechnieken kan een bedrijf binnen een paar dagen (en soms zelfs wel minder) een onderdeel ontwerpen, in eigen huis met een professionele 3D-printer vervaardigen en testen.
Voor kleine bedrijven en zelfs voor particulieren is dit verschil aanzienlijk. De vrijheid en de creativiteit, die door 3D-printen mogelijk wordt gemaakt, betekent dat bijna alles kan worden gemaakt zonder dat er magazijnen vol dure machines nodig zijn. Er zijn doorgaans geen lange doorlooptijden aan het uitbesteden van complexe productieprojecten verbonden. Het betekent vrijheid van de beperkingen van minimale bestellingen en dat onderdelen en producten gemakkelijk kunnen worden gemaakt en aangepast.
Voor kleine productieruns en prototyping is 3D-printen wat snelheid betreft de beste optie.
2. Kosten
Voor kleine productieruns en prototyping is 3D-printen het meest kosteneffectieve productieproces. Traditionele prototypingmethoden zoals CNC-bewerking en spuitgieten vereisen een groot aantal dure machines en ze hebben ook veel hogere arbeidskosten omdat ze ervaren machine-operators en technici nodig hebben om ze te bedienen.
Dit in tegenstelling tot het 3D-printproces, waarbij slechts één of twee machines en minder operators nodig zijn (afhankelijk van het systeem) om een onderdeel te kunnen vervaardigen. Er is ook veel minder afvalmateriaal omdat het onderdeel vanaf de grond wordt opgebouwd en niet uit een massief blok wordt uitgehouwen, zoals bij subtractieve productie. Er is meestal ook geen extra gereedschap nodig.
3. Flexibiliteit
Een ander groot voordeel van 3D-printen is dat elke willekeurige printer bijna alles kan maken dat binnen zijn bouwvolume past.
Bij traditionele fabricageprocessen moet voor elk nieuw onderdeel of elke wijziging in het ontwerp van een onderdeel een nieuw gereedschap, mal, matrijs of modelvorm worden vervaardigd om het nieuwe onderdeel te kunnen maken.
Bij 3D-printen wordt het ontwerp in slicer software ingevoerd, de benodigde ondersteuning toegevoegd en vervolgens met weinig of geen verandering in de fysieke machines of apparatuur afgedrukt.
3D-printen maakt het mogelijk om geometrie te creëren en te vervaardigen, die voor traditionele methoden hetzij als een enkel onderdeel of helemaal onmogelijk zijn om te produceren. Dergelijke geometrie omvatten holtes in massieve onderdelen en onderdelen binnen onderdelen.
In tegenstelling tot traditionele methoden maakt 3D-printen het mogelijk om meerdere materialen in één object op te nemen waardoor een reeks kleuren, texturen en mechanische eigenschappen kunnen worden gemengd en op elkaar kunnen worden afgestemd.
Met 3D-printen kan elke gebruiker, zelfs degenen met beperkte CAD-ervaring, ontwerpen naar eigen inzicht bewerken en unieke, aangepaste nieuwe onderdelen creëren. Dit betekent ook dat elk bepaald ontwerp in een breed scala aan verschillende materialen kan worden vervaardigd.
4. Concurrentievoordeel
Door de snelheid en de lagere kosten van 3D-printen worden de levenscycli van producten verkort. Bedrijven kunnen een product verbeteren, waardoor ze in een kortere tijd betere producten kunnen leveren.
Met 3D-printen kan een nieuw product fysiek aan klanten en investeerders worden gedemonstreerd in plaats van het aan hun verbeelding over te laten, waardoor het risico wordt verkleind dat informatie verkeerd wordt begrepen of tijdens de communicatie verloren gaat.
Het maakt ook kosteneffectieve markttesten mogelijk, waarbij feedback van potentiële klanten en investeerders over een tastbaar product wordt verkregen, zonder het risico van grote initiële uitgaven voor prototyping.
5. Tastbaar ontwerp en productcontrole
Zoals eerder in concurrentievoordelen beschreven, is het zien van een product op een scherm niet te vergelijken met het daadwerkelijk aanraken en het voelen van een prototype. Een fysiek prototype kan worden getest en als er fouten worden gevonden, kan het CAD-bestand worden gewijzigd en kan er de volgende dag een nieuwe versie worden afgedrukt.
6. Kwaliteit
Traditionele fabricagemethoden kunnen resulteren in slechte ontwerpen, dus prototypes van slechte kwaliteit. Stel je voor dat je een cake bakt, waarbij alle ingrediënten worden gecombineerd en gemengd en vervolgens in de oven wordt geplaatst om te bakken. Als de ingrediënten niet goed zijn gemengd, dan zou de cake problemen kunnen hebben zoals luchtbellen of niet goed gebakken zijn. Hetzelfde kan gebeuren met subtractieve of injectiemethoden; de kwaliteit is niet altijd gegarandeerd.
De aard van 3D-printen maakt de stapsgewijze montage van het onderdeel of het product mogelijk, wat een verbetering van het ontwerp en de onderdelen/producten van betere kwaliteit garandeert.
7. Consistentie
Zoals hierboven met betrekking tot de kwaliteit vermeld, kunnen traditionele productieprocessen ertoe leiden dat een percentage van een partij onderdelen defect of inconsistent is in kwaliteit in vergelijking met de rest van de onderdelen.
Bij 3D-printen worden de onderdelen na elkaar geprint. Elk opeenvolgend afzonderlijk onderdeel kan worden bewaakt, waardoor fouten in realtime kunnen worden opgevangen. Hierdoor wordt het totale aantal defecte onderdelen en verspilde materialen verminderd en de consistente kwaliteit van de geproduceerde onderdelen wordt verhoogd.
8. Risicovermindering
Vanwege de eerder genoemde voordelen van kwaliteit en consistentie, stelt 3D-printen een bedrijf in staat om zijn risico’s bij de productie te verminderen. Met 3D-printtechnologie kunnen productontwerpers productprototypes verifiëren voordat ze beginnen met substantiële productie-investeringen, die mogelijk rampzalig kunnen zijn.
9. Toegankelijkheid
3D-printsystemen zijn veel toegankelijker en kunnen door een veel breder scala aan mensen worden gebruikt dan traditionele productie-opstellingen. In vergelijking met de enorme kosten, die met het opzetten van traditionele productiesystemen gemoeid zijn, kost het opzetten van een 3D-print veel minder. Bovendien is 3D-printen bijna volledig geautomatiseerd waardoor er weinig tot geen extra personeel nodig is om de machine te runnen, te controleren en te onderhouden, waardoor deze met een goede marge veel toegankelijker dan andere productiesystemen is.
10. Duurzaamheid
Met 3D-printen hoeven minder onderdelen voor productie te worden uitbesteed. Dit staat gelijk aan minder impact op het milieu omdat er minder dingen over de hele wereld worden verscheept en het is niet nodig om een fabriek te exploiteren en te onderhouden die veel energie verbruikt.
3D-printen zorgt voor veel minder afvalmateriaal voor een enkel onderdeel en de materialen, die bij 3D-printen worden gebruikt, zijn over het algemeen recycleerbaar.
De belangrijkste voordelen van 3D-printen worden gerealiseerd in de voordelen van snelheid, flexibiliteit en kosten. Voor kleine productieruns, prototyping, kleine bedrijven en educatief gebruik is 3D-printen veel beter dan andere industriële methoden.
