Van plastic bekertje, shock absorber tot gouden sieraad. 3D-producten kom je vaker tegen dan je denkt. Gewoon in normale dagelijkse gebruiksvoorwerpen. En dat is niet raar want de mogelijkheden zijn groot. Werd 3D-printing in het begin vooral gebruikt in de luchtvaart en automotive, zie je het nu ook in de gezondheid, onderwijs of kunst.
Denk je dat 3D-printing nieuw is? Ook dan heb je het mis. Al in 1964 werd de basis gelegd door auteur Arthur C. Clarke die basisfuncties van een 3D-printer beschreef. Het duurde echter nog
23 jaar voor de eerste printer ook daadwerkelijk uitgebracht werd. Inmiddels heeft deze manier van produceren een zeer specifieke rol in de productwereld. Geen hype dus maar een blijvertje.
Waarom 3D printen
3D printen is een productietechniek waarbij een speciale 3D-printer een digitaal bestand omzet naar een echt en tastbaar object. Dit gebeurt via speciale software. Die vertaald middels een zogenaamde G-code het ontwerp, ook wel de blauwdruk genoemd, naar een manier om laagje voor laagje het product te printen. Dit betekent dat deze manier van produceren een totaal andere methode is dan bijvoorbeeld spuitgieten of CNC frezen. Andere benamingen voor 3D-printing zijn ook wel Additive Manufacturing, Rapid Prototyping of Rapid Manufacturing.
Nieuw is deze manier dus niet. Toch hoor je er pas een paar jaar veel meer over. Dat komt omdat in de jaren 90 deze printers nog veel te duur waren en dus voornamelijk werden gebruikt voor industriële prototyping. In 2009 verliep echter het patent op FDM waardoor er goedkopere 3D-printers op de markt kwamen
Materialen van 3D printen
Allereerst kunnen verschillende materialen gebruikt worden zoals kunststoffen of diverse metalen. Hierdoor zijn de mogelijkheden dus groot. Bedenk dan dat de te produceren onderdelen ook nog een breed scala aan fysieke eigenschappen kunnen hebben, van optische helderheid tot rubberachtige objecten, en je begrijpt al een beetje waarom deze hype een blijvertje is.
Het 3D-print pallet omvat dus ook hele specialistische materialen met eigenschappen die voor echt specifieke toepassingen. Daarnaast kunnen de 3D-geprinte onderdelen tegen hitte, een hoge sterkte of rigiditeit hebben en zelfs biocompatibel zijn. Hierdoor is zijn ook composieten niet ongebruikelijk bij deze productievorm. De materialen kunnen worden gevuld met metaal-, keramiek-, hout- of koolstofdeeltjes, of dus met worden versterkt met koolstofvezels
Nog meer voordelen
Maar de materialen alleen zijn niet voldoende om te kiezen voor 3D-printing. Ook de opstartkosten spelen een rol en natuurlijk de snelheid van verwerking van idee tot product. Dat is ook een van de voornaamste redenen om bij prototyping te kiezen voor 3D printen. Producten die met andere traditionele technieken wel meer dan 8 maanden nodig zouden hebben om te worden ontwikkeld, kunnen met 3D-printing in slechts 8-10 weken gereed zijn. Hiermee is het printen een productietechnologie waarmee concurreren in de markt eenvoudiger wordt.
Moet bij productie normaliter voor elk onderdeel een eigen matrijs worden gemaakt, is dit bij 3D-printing niet nodig. De kosten van onderdelen bestaan hierdoor slechts uit materiaal, productietijd en eventuele nabewerking.