Hoe snel kan 3D -printen ? krijgen

De 3D-printtechnologie heeft de manier waarop we dingen maken compleet veranderd, maar de vraag blijft: hoe snel kan het gaan? Hoewel het soms voelt alsof je geduld op de proef wordt gesteld als je een 3D-printer in actie ziet, is de realiteit dat printersnelheden met de dag sneller worden dankzij nieuwe materialen, software en machines. Dit artikel analyseert alle verschillende factoren die van invloed zijn op die need-for-speed printtijden. We bekijken welke 3D-printmethoden het snelst zijn, hoe materialen de snelheid beïnvloeden en de nieuwste innovaties die printers snel efficiënter maken. Of je nu een hobbyist bent die het zat is om gras te zien groeien of een bedrijf dat de productie probeert op te voeren, je krijgt nuttige inzichten in de need-for-speed-mogelijkheden van modern 3D-printen.

Wat betekent "snel" eigenlijk bij 3D-printen?

Als we het over snel 3D-printen hebben, zijn er een aantal belangrijke snelheidsmaatstaven:

• Afdruksnelheid- Dit verwijst naar hoe snel de printer materiaal laag voor laag kan neerleggen. Het wordt gemeten in dingen als millimeters of inches per seconde.
• Totale afdruktijd- Dit is de totale tijd die nodig is om een ​​heel object van begin tot eind volledig in 3D te printen. Dit is afhankelijk van de printsnelheid, maar ook van de modelgrootte, resolutie-instellingen en meer.

Dus, een 3D-printer met echt hoge printsnelheden kan nog steeds lange totale printtijden hebben voor grotere, meer gedetailleerde modellen. Het is belangrijk om beide snelheidsfactoren in gedachten te houden.

Factoren die de 3D-printsnelheid beïnvloeden

Er zijn verschillende belangrijke variabelen die van invloed zijn op de snelheid van een 3D-printklus:

• Printertype- Sommige 3D-printtechnologieën, zoals SLA en DLP, zijn van nature sneller dan bijvoorbeeld FDM/FFF.
• Materiaal- Het type kunststof, hars, poeder, enz. dat u gebruikt, kan hogere of lagere afdruksnelheden mogelijk maken, terwijl de kwaliteit toch behouden blijft.
• Modelcomplexiteit- Complexere vormen met overhangen, ondersteuningen, etc. vereisen lagere afdruksnelheden om details te behouden en fouten te voorkomen.
• Oplossing- Een hogere resolutie betekent fijnere lagen en kleinere details, wat een lagere afdruksnelheid vereist.
• Vulling & Schalen- Modellen met meer vulling (binnenkant) en schelpen (buitenwanden) hebben meer tijd nodig om te printen.

Met deze belangrijke variabelen en instellingen voor een specifiek model kunnen gebruikers de juiste balans vinden tussen snelheid en kwaliteit voor hun behoeften.

Hoe snel zijn verschillende 3D-printtechnologieën?

FDM/FFF - Het klassieke werkpaard

Een van de meest voorkomende en betaalbare 3D-printmethoden worden Fused Deposition Modeling (FDM) genoemd of fused filament fabrication (FFF). Het werkt door plastic filament te smelten en laag voor laag te printen.

Afdruksnelheden: Typisch ongeveer 20-200 mm/s

De snelheid van FDM-printers kan sterk variëren, afhankelijk van de specifieke machine. Gemiddeld halen hobby-FDM-printers een maximum van 60-100 mm/s, terwijl sommige high-end industriële printers tot 200 mm/s kunnen halen. U kunt deze blog lezen om meer te weten te komen verschillen tussen hobby 3D-printers en industriële 3D-printers.

Indrukwekkend is de QIDI-technologie Q1 Pro kan printsnelheden tot 600 mm/s bereiken voor een hobbyvriendelijke prijs.

SLA - Hoge resolutie bij hoge snelheden

Met behulp van een laser wordt vloeibare hars uitgehard tot vaste lagen, stereolithografie (SLA) afdrukken staat bekend om zijn nauwkeurige details en gladde oppervlakteafwerking.

Afdruksnelheden: Meestal 20-500 mm/uur

De meeste consumenten-SLA-printers vallen in het bereik van 100-300 mm/uur.Sommige geavanceerde SLA-printers kunnen nog hogere snelheden bereiken, waarmee de grenzen van de mogelijkheden van deze technologie worden verlegd.

SLS - Industrieel robuust printen

Met selectieve laser sintering (SLS) smelten krachtige lasers kleine deeltjes polymeerpoeder laag voor laag samen tot vaste vormen. Het is erg populair voor industriële en productiedoeleinden.

Afdruksnelheden: Tot ongeveer 30 mm/uur

SLS-printen is doorgaans wat langzamer, met een maximumsnelheid van ongeveer 30 mm/uur, omdat elke poederlaag tijd nodig heeft om volledig te versmelten.

DLP - Snelle Hars Printen

Vergelijkbaar met SLA, digitale lichtverwerking (DLP) gebruikt licht om hars te laten uitharden. Maar in plaats van het traceren met een laser, gebruikt het een projector om snel een heel laagpatroon in één keer door een masker te flitsen.

Afdruksnelheden: 100-1000+ mm/uur, wauw!

Dankzij het vermogen om hele lagen tegelijk te laten uitharden, behoort DLP tot de absoluut snelste consumentenharsprinttechnologieën die er zijn.

Natuurlijk zijn factoren als detail, materiaaleigenschappen en meer niet de enige factoren die meespelen bij het kiezen van een 3D-printmethode.

Hoe materialen de 3D-printtijd beïnvloeden

Omdat de 3D-printtechnologie zelf een grote rol speelt als het gaat om snelheid, zijn ook materiaalinnovaties cruciaal om echt snelle productie mogelijk te maken.

Behoefte aan snelheidsharsen

Voor vatpolymerisatieprintmethoden zoals SLA en DLP is de viscositeit (dikte) van de hars een belangrijke factor. Zeer viskeuze harsen verstoppen de werken en beperken snel printen.

Om deze uitdaging het hoofd te bieden, hebben innovatieve bedrijven nieuwe hybride harsen ontwikkeld die de perfecte balans vormen: een lage viscositeit voor snel printen en tegelijkertijd hoogwaardige eigenschappen zoals sterkte en hittebestendigheid.

Daarnaast wordt er baanbrekend onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van harsen met een ultralage viscositeit, die speciaal zijn ontworpen om de 3D-printsnelheden tot ongekende hoogten te maximaliseren en razendsnelle productietijden mogelijk te maken.

Versnellende poeders

Aan de poederkant zijn er nieuwe materialen die technologieën als multi-jet fusie (MJF) en SLS in een belachelijk hoog snelheidsgebied voor industriële additieve productie.

Deze nieuwe poederbedfusiematerialen kunnen met verbluffende snelheden worden geprint en produceren tegelijkertijd duurzame onderdelen met een hoge resolutie voor veeleisende toepassingen zoals de automobiel-, lucht- en ruimtevaart- en medische industrie.

Kunststoffen voor Plug and Play

Good old plastic filament is nog steeds een werkpaard voor desktop FDM/FFF-printers. En ook hier zijn innovatieve nieuwe filamentcomposities gericht op het aandrijven van hogere printsnelheden.

Van thermoplasten met een extreem lage temperatuur die minder verwarmings-/afkoeltijd nodig hebben, tot speciale composieten die prints versterken voor hogere snelheden zonder dat dit ten koste gaat van de sterkte.

Hoewel het vaak wordt onderschat, is het juiste materiaal absoluut essentieel om het ware snelheidspotentieel van elke 3D-printtechnologie te ontsluiten.

Hoe software- en hardware-upgrades 3D-printen versnellen

Slimmer snijden voor snel printen

Voordat een 3D-model kan worden geprint, moet het een proces doorlopen dat 'slicing' heet, waarbij gespecialiseerde software het 3D-bestand voorbereidt voor de printer. Slicing-algoritmen hebben een enorme impact op de totale printtijden.

• Efficiënt reizen - Geavanceerde slicers zoals Cura en ideaMaker analyseren modellen om de printerbewegingen te optimaliseren en overbodige bewegingen te voorkomen die tijdverspilling veroorzaken.
• Adaptieve gelaagdheid- Door de laaghoogten en eigenschappen binnen één afdruk dynamisch te variëren, kunnen slicers de kwaliteit maximaliseren en toch de hoogste snelheid halen wanneer dat mogelijk is.
• Snelle berekeningen- Dankzij de krachtigere verwerking kunnen slicingberekeningen snel worden voltooid, zelfs voor zeer complexe modellen.

Hardwarebehoefte voor snelheid

Net zoals de nieuwste computer- en smartphoneprocessors ervoor zorgen dat alles soepeler en sneller draait, zorgen verbeterde hardwarecomponenten van 3D-printers ook voor een flinke snelheidsverbetering.

• Stevige controleborden- Het hoofdcontrolebord van een printer fungeert als zijn brein. Snellere processors maken snellere berekeningen en vloeiendere printerbewegingen mogelijk.
• Corexy-kinematica- 3D-printers, zoals de Q1 Pro, die gebruikmaken van CoreXY, kunnen hogere reissnelheden en versnellingen bereiken vergeleken met standaard Cartesiaanse opstellingen.
• Verbeterde stappenmotoren- Door krachtigere stappenmotoren of lineaire rails te gebruiken, kunnen printers snel starten, stoppen en van richting veranderen zonder stappen over te slaan.
• Verwarmingsprestaties- Hot ends en verwarmde bedden zijn geoptimaliseerd voor snellere verwarmings- en koelcycli, wat betekent dat u minder lang hoeft te wachten.
• Tetherloos printen- Sommige nieuwere printers bieden draadloze connectiviteit of ingebouwde bedieningselementen, waardoor mogelijke snelheidsproblemen door trage gegevensoverdracht via kabels worden voorkomen.

Terwijl de vooruitgang in 3D-printmaterialen en kerntechnologieën de aandacht trekken, zijn de hardwarecomponenten en softwarealgoritmen die alle details en processen verwerken ook van cruciaal belang voor het bereiken van razendsnelle printtijden. Zelfs incrementele optimalisaties op deze gebieden kunnen samengestelde snelheidsvoordelen opleveren.

Kun je snelheid hebben zonder dat dit ten koste gaat van de kwaliteit?

Er is meestal een afweging tussen pure snelheid en algehele kwaliteit bij 3D-printen. Als je die printsnelheden te hoog opvoert, zul je waarschijnlijk problemen gaan zien zoals verlies van detail, ruwe oppervlakken en zelfs printfouten.

Maar dat betekent niet dat je voor de een of de ander moet kiezen. Hier zijn strategieën om snelheid en kwaliteit zorgvuldig in evenwicht te brengen.

Het vinden van de juiste balans

Met behulp van simulatiesoftware en gegevens van eerdere afdrukken kunnen experts precies analyseren waar ze de snelheid van een model kunnen opvoeren zonder afbreuk te doen aan de must-have kwaliteitsvereisten. Hierdoor kunnen ze de instellingen voor die need-for-speed sweet spot perfect optimaliseren.

Prioriteit geven aan wat belangrijk is

Voor zoiets als een productierun worden de kwaliteitsprioriteiten voor elk onderdeel geïdentificeerd. Ze kunnen razendsnelle snelheden gebruiken voor de binnenstructuren die er niet perfect uit hoeven te zien, terwijl ze zich houden aan gematigde instellingen voor alle buitenoppervlakken en details.

Slimmere validatie

Met ervaring leren fabrikanten efficiënte manieren om de afdrukkwaliteit te valideren in plaats van elke vierkante centimeter te overanalyseren. Technieken zoals geautomatiseerd oppervlaktescannen en gerichte tests helpen bevestigen dat alles er goed uitziet op topsnelheid.

Er is geen enkele instelling voor het balanceren van snelheid en kwaliteit voor elke 3D-print. Maar door de juiste tools en moeizaam verworven expertise te benutten, kunnen makers het ware snelheidspotentieel van additieve productie zonder concessies te doen aan de kwaliteit waar het er het meest toe doet.

Profiteer van 3D-printsnelheid zonder kwaliteitsverlies!

Dankzij vooruitgang op het gebied van materialen, software en hardware kunnen printers nu ongekende snelheden bereiken zonder dat dit ten koste gaat van de kwaliteit.Door gebruik te maken van de nieuwste technologieën en deskundige kennis over geoptimaliseerde processen, kunt u ervoor zorgen dat uw 3D-prints niet alleen snel zijn, maar ook voldoen aan de hoogste normen voor detail en duurzaamheid. Blijf voorop lopen door voortdurend nieuwe snelheidsverhogende technieken te verkennen!

Lees meer

• Filamenttypen voor 3D-printers: een complete gids (2024)
• 3D-printer: prijsfactoren en kostenoverwegingen (2024)
• 3D-printerfilament versus hars: beginnershandleiding
• Grote versus kleine 3D-printers: welk 3D-printerformaat is het beste?
• Wanneer u uw 3D-printernozzle moet vervangen: 7 waarschuwingssignalen