Additieve productie, beter bekend als 3D-printen, is het creëren van driedimensionale objecten door laag na laag materiaal toe te voegen. Revolutionair, maar in geen geval een nieuwe technologie, 3D printen wordt al bijna 20 jaar in de productie gebruikt. Onlangs schitterde de schijnwerper op 3D-printen vanwege de dalende kosten. Persoonlijke 3D-printers zijn nu betaalbaar en groeien in populariteit.
3D-printertechnologie
Voordat het afdrukken kan beginnen, moet een virtueel ontwerp van het object worden gemaakt. Deze blauwdruk wordt opgeslagen in een computerondersteund ontwerpbestand. Als het object helemaal opnieuw wordt gemaakt, wordt 3D-modelleringssoftware gebruikt. Als het object echter een kopie is van een reeds bestaand object, maakt een 3D-scanner het CAD-bestand.Sommige hobbyisten omzeilen dit proces en downloaden bestaande CAD-bestanden van het web. Zodra het virtuele ontwerp voltooid is, snijdt gespecialiseerde software het in honderden, soms duizenden horizontale lagen. Deze virtuele lagen leiden vervolgens de 3D-printer en helpen hem de laag bovenop de laag te assembleren totdat het object compleet is.
Gebruikte materialen
Veel gebruikte materialen voor 3D-printen zijn kunststoffen, was, glas, epoxyharsen, nylon en zelfs chocolade. Een aantal verschillende metalen, waaronder edelmetalen zoals goud en zilver, worden ook vaak gebruikt. Zelfs legeringen zoals staal kunnen in het proces worden gebruikt. Nog in de experimentele stadia zijn combinaties van materialen zoals silicium, calciumfosfaat en zink om kunstmatig bot en huid te produceren voor regeneratieve medische behandelingen. In het verleden waren 3D-printers beperkt tot slechts één materiaal per object. Vandaag is de tijd van de multi-materiële printer eindelijk aangebroken. Het is echter nog ver verwijderd om je eigen smartphone, tennisracket of hamburger te kunnen afdrukken.
Fabricagemethoden
Niet alle 3D-printers werken hetzelfde. Een veelgebruikte technologie in gebruik is selectieve laser sinteren. In SLS worden de lagen gemaakt wanneer deeltjes materiaal samen worden gesmolten met behulp van een krachtige laser. Een ander type wordt fused deposition modeling genoemd. FDM wikkelt spoelen van kunststof of metaal die door een verwarmd extrusiemondstuk lopen af. Wanneer het gesmolten materiaal wordt afgezet, hardt het uit om de laag te vormen. Nog een andere methode wordt stereolithografie genoemd. Dit maakt gebruik van een ultraviolet uithardende fotopolymeerhars in vloeibare vorm. Terwijl de hars wordt gebruikt om de laag te maken, hardt een ultraviolette laser uit en maakt deze hard, waarbij hij deze aan de vorige laag hecht.
Industriële en persoonlijke 3D-printers
De meest gebruikte toepassing voor industriële 3D-printers is de snelle prototyping. Ontwerpers moeten vaak een volledig model van hun werk maken; rapid prototyping met behulp van een 3D-printer bespaart tijd en geld. In plaats van de specificaties te verzenden om een model te laten bouwen, kunnen de ontwerpers binnen enkele uren het model in handen hebben. Een ander groeisegment van de printermarkt is de persoonlijke 3D-printer. Technologische vooruitgang heeft deze machines behoorlijk betaalbaar gemaakt. Hoofdzakelijk in het domein van de hobbyist, kunnen deze printers worden gekocht voor $ 250 tot $ 2500 van bedrijven zoals Cubify Cube, Solidoodle en MakiBox.
