3D-printen: voor- en nadelen

3D-printen: voordelen

Minder afval

Als u ooit hebt bekeken hoe een freesmachine werkt, kunt u dit punt zeker het best begrijpen. Frezen is, net als veel andere conventionele fabricageprocessen, een subtractief proces. Dit betekent dat een blok materiaal als uitgangspunt dient. Dit blok wordt in de gewenste vorm gebracht door processen als snijden, frezen, machinaal bewerken. Bij veel producten ontstaan als onderdeel van deze processen veel afvalproducten. Natuurlijk kunnen deze weer worden ingezameld, gesmolten en hergebruikt. Maar dit leidt weer tot nieuwe processen die kosten met zich meebrengen.

3D-printen daarentegen is een additief proces. Dit betekent dat het gewenste object laag voor laag wordt gecreëerd met behulp van de grondstof. Dit betekent dat slechts zoveel materiaal wordt gebruikt als nodig is voor de productie van het desbetreffende voorwerp. Er is hier ook de mogelijkheid om materiaal te recycleren.

Geen gereedschapskosten

Spuitgieten bijvoorbeeld vereist een gereedschap (d.w.z. de matrijs waarin de kunststof wordt gespoten), hetgeen de initiële productiekosten opdrijft. Dit maakt het voor het spuitgieten belangrijk dat er rechtstreeks duizenden producten mee worden vervaardigd en ook verkocht.

Dit is echter niet nodig bij 3D-printen. Er is in die zin dus geen voorbereidend werk te verrichten en geen speciaal gereedschap te maken om een complex of eenvoudig voorwerp te vervaardigen. Dit drukt de vaste kosten aanzienlijk, want een matrijs voor spuitgieten kan direct enkele duizenden euro's kosten.

Hoge verwerkingssnelheid

Zoals reeds vermeld, is er geen gereedschap nodig voor 3D-printen. Deze hoeven niet uitvoerig te worden vervaardigd, wat veel tijd bespaart. Bovendien zijn snelle veranderingen niet haalbaar op het moment zelf. Je zou eigenlijk een nieuw gereedschap nodig hebben voor elke kleine verandering. Daarom is additive manufacturing geschikt voor productontwerpen, marktanalyses of kleine series.

Afzonderlijke producten – “partijgrootte 1

Iedereen wil zijn individualiteit uitstralen, maar het komt erop neer dat velen soortgelijke kleren dragen of soortgelijke decoratieve voorwerpen of meubels in hun flats en huizen hebben. Dit komt doordat de productie van gestandaardiseerde producten op basis van conventionele fabricagemethoden sneller en goedkoper is. Maar, zoals reeds gezegd, elke verandering, hoe klein ook, is duur en tijdrovend.

Dit is waar 3D-printen om de hoek komt kijken. Het is mogelijk een product voor elke klant op maat te maken en aan hem ter beschikking te stellen. Tijdens dit proces moet het CAD-model worden gewijzigd en kan de productie beginnen.

Complexe ontwerpen

Dankzij 3D-printing kunnen ontwerpers, werktuigbouwkundigen, productontwerpers, enz. structuren vervaardigen die vroeger onmogelijk waren. structuren die niet eerder op deze manier konden worden geproduceerd. Het maakt de 3D-printer niet uit of hij complexe of eenvoudige structuren produceert. De kosten van complexe structuren uit de 3D-printer zijn vergelijkbaar met eenvoudige productontwerpen die met traditionele methoden zijn vervaardigd.

De nadelen van 3D-printen

Ook al is dit een 3D printing blog, ik sluit mijn ogen niet als het gaat om de nadelen van de technologie. Er zijn er zeker nog en sommige zullen niet noodzakelijk over vele jaren verdwijnen.

Hoge kosten voor grote hoeveelheden

De kosten van spuitgieten, bijvoorbeeld, zijn in het begin hoog (zie hierboven – matrijs), maar de kosten per eenheid dalen aanzienlijk naarmate het aantal eenheden toeneemt. Dit betekent dat tienduizenden producten tegen betrekkelijk lage kosten per eenheid kunnen worden vervaardigd en dus concurrerend kunnen worden verkocht.

Met 3D-printen, daarentegen, ziet het er anders uit. Het maakt niet uit of u één vaas of honderd vazen voor uw klant produceert. De kosten per stuk blijven voor u gelijk, tenzij u zoveel materiaal koopt dat uw dealer u een korting geeft.

Beperkte keuze aan materialen en kleuren

Hoewel de keuze aan materialen ruim is, komt zij nog niet in de buurt van de keuze aan conventionele productmaterialen, kleuren en oppervlaktebehandelingen. Er heeft zich echter een snelle ontwikkeling voorgedaan op dit gebied, waardoor u nu een breed scala van kleuren en materialen kunt bedrukken. Er gaat bijna geen dag voorbij zonder een productaankondiging van een fabrikant. Hier kunnen we nog nieuwsgierig zijn.

Nauwkeurigheid

De nauwkeurigheid van 3D-geprinte voorwerpen is natuurlijk groot en tegenwoordig kunnen we zelfs thuis nauwkeurige voorwerpen maken. Maar stelt u zich eens voor dat we kleine voorwerpen moeten produceren, precies en in een grote hoeveelheid met een constante kwaliteit en nauwkeurigheid. Met sommige methoden is dit nauwelijks mogelijk en weer andere zijn ingewikkeld en duur.

Beperkte stabiliteit

Door de gelaagde structuur kan de stabiliteit van 3D-geprinte voorwerpen niet overeenkomen met die van een gegoten voorwerp. Afhankelijk van hoe de krachten op een gedrukt voorwerp werken, zal het vroeg of laat tussen de lagen “uiteenvallen”. Er zijn materialen waarbij dit steeds minder het geval is en het voorwerp breekt als een gegoten onderdeel. Bovendien is de reproduceerbaarheid van 3D-geprinte voorwerpen niet altijd gegeven. Als u een vatting print die tegen een stootje kan – stuur het bestand naar een vriend en hij print het op een soortgelijke 3D printer – dan zal hij niet noodzakelijk even gelukkig zijn als u. Deze procesbetrouwbaarheid zal in de toekomst worden verbeterd en de stabiliteit zal ook toenemen met nieuwe materialen en 3D-printprocessen.