Hoe snel kan 3D -printen worden?

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 printers steeds 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 aanbrengen. Dit wordt gemeten in millimeters of inches per seconde.
• Totale afdruktijd- Dit is de totale tijd die nodig is om een ​​heel object volledig in 3D te printen, van begin tot eind. De tijd is afhankelijk van de printsnelheid, maar ook van de modelgrootte, de resolutie-instellingen en meer.

Dus, een 3D-printer met echt hoge printsnelheden Kan nog steeds een lange totale printtijd 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, steunen, enz. vereisen een lagere afdruksnelheid om details te behouden en fouten te voorkomen.
• Oplossing- Een hogere resolutie betekent fijnere lagen en kleinere details, waarvoor een lagere afdruksnelheid nodig is.
• Infill & schelpen- Modellen met meer invulling (binnenkant) en buitenkant (buitenkant) hebben meer tijd nodig om te printen.

Met deze sleutelvariabelen 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). Hierbij wordt plastic filament gesmolten en laag voor laag geprint.

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 maximumsnelheid van 60-100 mm/s, terwijl sommige geavanceerde industriële printers tot 200 mm/s kunnen halen. Lees deze blog voor meer informatie. verschillen tussen hobby-3D-printers en industriële 3D-printers.

Indrukwekkend is de QIDI Tech Q1 Pro kan een printsnelheid tot 600 mm/s bereiken, en dat 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 SLA-printers voor consumenten 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

Bij selectief lasersinteren (SLS) smelten krachtige lasers kleine deeltjes polymeerpoeder laag voor laag samen tot vaste vormen. Dit is zeer populair voor industriële en productietoepassingen.

Afdruksnelheden: Tot ongeveer 30 mm/uur

SLS-printen is over het algemeen langzamer en bereikt een maximumsnelheid van ongeveer 30 mm/uur, omdat elke poederlaag tijd nodig heeft om volledig te versmelten.

DLP - Snel Hars Printen

Vergelijkbaar met SLA, digitale lichtverwerking (DLP) Gebruikt licht om hars uit te harden. Maar in plaats van een laser te gebruiken, wordt een projector gebruikt om snel een heel laagpatroon in één keer door een masker te flitsen.

Afdruksnelheden: 100-1000+ mm/uur whoah!

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 dan alleen snelheid niet de enige overwegingen 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 daadwerkelijk snelle productie mogelijk te maken.

Need for Speed-harsen

Bij vatpolymerisatieprintmethoden zoals SLA en DLP is de viscositeit (dikte) van de hars een belangrijke factor. Zeer viskeuze harsen verstoppen de print 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 om harsen met een ultralage viscositeit te ontwikkelen die speciaal zijn ontworpen om de 3D-printsnelheden tot ongekende hoogten te maximaliseren, waardoor razendsnelle productietijden mogelijk worden.

Versnellende poeders

Aan de poederzijde zijn er nieuwe materialen die technologieën zoals multi-jetfusie (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

Het vertrouwde plastic filament is nog steeds een werkpaard voor desktop FDM/FFF-printers. En ook hier zijn innovatieve nieuwe filamentsamenstellingen gericht op hogere printsnelheden.

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

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

Smarter Slicing voor snel printen

Voordat een 3D-model geprint kan worden, moet het een proces doorlopen dat 'slicing' wordt genoemd. Hierbij bereidt gespecialiseerde software het 3D-bestand voor op de printer. Slicingalgoritmen hebben een enorme impact op de totale printtijd.

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

Hardwarebehoefte aan 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.

• Beefy Control Boards- Het hoofdprintplaat van een printer fungeert als het brein. Snellere processors zorgen voor snellere berekeningen en soepelere printerbewegingen.
• Corexy Kinematica- 3D-printers, zoals de Q1 Pro, die CoreXY gebruiken, 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, waardoor u minder lang hoeft te wachten.
• Tetherless 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 Terwijl kerntechnologieën de hoofdrol spelen, zijn de hardwarecomponenten en softwarealgoritmen die alle details van de bewegingen en processen afhandelen eveneens cruciaal voor het behalen van razendsnelle printtijden. Zelfs incrementele optimalisaties op deze gebieden kunnen leiden tot aanzienlijke snelheidsvoordelen.

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 de printsnelheden te hoog opvoert, zul je waarschijnlijk problemen tegenkomen zoals detailverlies, ruwe oppervlakken en zelfs afdrukfouten.

Maar dat betekent niet dat je voor het een of het 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 verhogen zonder afbreuk te doen aan de essentiële kwaliteitseisen. Zo kunnen ze de instellingen perfect optimaliseren voor die optimale snelheidsbehoefte.

Prioriteit geven aan wat belangrijk is

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

Smarter Validatie

Met ervaring leren fabrikanten efficiënte manieren om de printkwaliteit te valideren in plaats van elke vierkante centimeter te overanalyseren. Technieken zoals geautomatiseerd scannen van oppervlakken en gerichte tests helpen bevestigen dat alles er bij topsnelheden goed uitziet.

Er is geen enkele instelling die de juiste balans tussen snelheid en kwaliteit voor elke 3D-print biedt. Maar met de juiste tools en moeizaam verworven expertise kunnen makers het ware snelheidspotentieel van hun printwerk ontsluiten. additieve productie zonder concessies te doen aan de kwaliteit waar het er het meest toe doet.

Profiteer van 3D-printsnelheid zonder kwaliteitsverlies!

Dankzij vooruitgang in 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 van 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)
• Filament versus hars voor 3D-printers: beginnersgids
• Grote versus kleine 3D-printers: welk 3D-printerformaat is het beste?
• Wanneer u de nozzle van uw 3D-printer moet vervangen: 7 waarschuwingssignalen