Hoe snel kan 3D-printen worden?

by Vivi Huang

mei 11, 2024

Share this post

3D-printtechnologie heeft de manier waarop we dingen maken volledig op zijn kop gezet, maar een terugkerende vraag is: hoe snel kan het eigenlijk gaan? Hoewel het kijken naar een 3D-printer in actie soms een ware beproeving voor je geduld kan zijn, worden printers dankzij nieuwe materialen, software en machines steeds sneller. Dit artikel behandelt alle factoren die van invloed zijn op de benodigde printsnelheid. We bekijken welke 3D-printmethoden het snelst zijn, hoe materialen de snelheid beïnvloeden en de nieuwste innovaties die printers razendsnel efficiënter maken. Of je nu een hobbyist bent die het zat is om naar gras te kijken of een bedrijf dat de productie wil opschalen, je krijgt waardevolle inzichten in de mogelijkheden van moderne 3D-printers om snel te printen.

Wat betekent "snel" nu eigenlijk in de wereld van 3D-printen?

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

PrintsnelheidDit verwijst naar de snelheid waarmee de printer materiaal laagje voor laagje kan aanbrengen. Het wordt gemeten in bijvoorbeeld millimeters of inches per seconde.
Totale printtijd- Dit is de totale tijd die nodig is om een compleet object van begin tot eind in 3D te printen. Deze tijd is afhankelijk van de printsnelheid, maar ook van de modelgrootte, resolutie-instellingen en meer.

Dus, een 3D-printer met zeer hoge printsnelheden Grotere, meer gedetailleerde modellen kunnen nog steeds een lange totale printtijd hebben. Het is belangrijk om met beide snelheidsfactoren rekening te houden.

What Does "Fast" Really Mean in 3D Printing?

Factoren die de 3D-printsnelheid beïnvloeden

Er zijn verschillende belangrijke variabelen die van invloed zijn op hoe snel een 3D-printopdracht kan worden uitgevoerd:

PrintertypeSommige 3D-printtechnologieën, zoals SLA en DLP, zijn inherent sneller dan bijvoorbeeld FDM/FFF.
Materiaal- Het type plastic, hars, poeder, enz. dat je gebruikt, kan snellere of langzamere printsnelheden mogelijk maken met behoud van kwaliteit.
Modelcomplexiteit- Complexere vormen met overhangen, steunen, enz. vereisen lagere printsnelheden om details te behouden en fouten te voorkomen.
OplossingEen hogere resolutie betekent fijnere lagen en kleinere details, wat lagere printsnelheden vereist.
Opvulling & Schelpen- Modellen met meer vulling (binnenkant) en wanden (buitenkant) hebben een langere printtijd.

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

Hoe snel zijn de verschillende 3D-printtechnologieën?

FDM/FFF - Het klassieke werkpaard

Een van de meest voorkomende en betaalbare opties. De 3D-printmethode wordt fused deposition modeling (FDM) genoemd. ofwel fused filament fabrication (FFF). Dit werkt door plastic filament te smelten en laagje voor laagje te printen.

Printsnelheden: Typisch rond de 20-200 mm/s

De printsnelheid van FDM-printers kan sterk variëren, afhankelijk van het specifieke model. Gemiddeld halen hobby-FDM-printers een maximale snelheid van 60-100 mm/s, terwijl sommige professionele printers snelheden tot wel 200 mm/s kunnen bereiken. Lees deze blog voor meer informatie. verschillen tussen hobby 3D-printers en industriële 3D-printers.

Indrukwekkend genoeg is de QIDI Tech Q1 Pro Kan printsnelheden tot 600 mm/s bereiken tegen een hobbyvriendelijke prijs.

QIDI Tech Q1 Pro can reach print speeds of up to 600 mm/s at a hobby-friendly price.

SLA - Hoge resolutie met hoge snelheden

Het gebruik van een laser om vloeibare hars uit te harden tot vaste lagen. stereolithografie (SLA) printen staat bekend om zijn nauwkeurige details en gladde oppervlakteafwerking.

Printsnelheden: Meestal 20-500 mm/uur

De meeste SLA-printers voor consumenten hebben een printsnelheid tussen de 100 en 300 mm/uur.Sommige geavanceerde SLA-printers kunnen nog hogere snelheden bereiken, waardoor de grenzen van wat mogelijk is met deze technologie worden verlegd.

SLS - Industrieel robuust printen

Bij selectief lasersinteren (SLS) worden met behulp van krachtige lasers kleine deeltjes polymeerpoeder laagje voor laagje samengevoegd tot vaste vormen. Deze techniek is erg populair voor industriële en productie-toepassingen.

Printsnelheden: Tot ongeveer 30 mm/uur

SLS-printen is over het algemeen een relatief langzaam proces, met een maximale snelheid van ongeveer 30 mm/uur, omdat elke poederlaag tijd nodig heeft om volledig samen te smelten.

DLP - Snel harsprinten

Vergelijkbaar met SLA, digitale lichtverwerking (DLP) Het gebruikt licht om hars uit te harden. Maar in plaats van met een laser te tekenen, gebruikt het een projector om een volledig laagpatroon in één keer snel door een masker te projecteren.

Printsnelheden: 100-1000+ mm/uur, wow!

Dankzij de mogelijkheid om complete lagen tegelijk uit te harden, behoort DLP tot de absoluut snelste harsprinttechnologieën voor consumenten die er op de markt zijn.

Factoren zoals detail, materiaaleigenschappen en meer betekenen natuurlijk dat snelheid niet de enige overweging is bij de keuze van een 3D-printmethode.

De invloed van materialen op 3D-printtijden

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

Need for Speed-harsen

Bij printmethoden met vatpolymerisatie zoals SLA en DLP is de viscositeit (dikte) van de hars een belangrijke factor. Zeer viskeuze harsen verstoppen het systeem, waardoor snel printen wordt belemmerd.

Om deze uitdaging te overwinnen, hebben innovatieve bedrijven nieuwe hybride harsen ontwikkeld die de perfecte balans bieden: een lage viscositeit voor snel printen, terwijl ze toch hoogwaardige eigenschappen zoals sterkte en hittebestendigheid leveren.

Daarnaast wordt er baanbrekend onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van harsen met een ultralage viscositeit, specifiek ontworpen om de 3D-printsnelheid tot ongekende niveaus te maximaliseren, waardoor razendsnelle productietijden mogelijk worden.

Versnellende poeders

Op het gebied van poeders zorgen nieuwe materialen voor een impuls aan technologieën zoals multi-jet fusie (MJF) en SLS naar een absurd hoog snelheidsniveau voor industriële additieve productie.

Deze nieuwe materialen voor poederbedfusie kunnen met ongekende snelheid worden geprint en leveren tegelijkertijd duurzame onderdelen met een hoge resolutie op voor veeleisende toepassingen zoals de automobiel-, ruimtevaart- en medische industrie.

Kunststof voor plug-and-play.

Het vertrouwde plastic filament is nog steeds een betrouwbare keuze voor desktop FDM/FFF-printers. Ook hier ligt de focus bij innovatieve nieuwe filamentsamenstellingen op het behalen van hogere printsnelheden.

Van thermoplasten met een ultralage smelttemperatuur die minder verwarmings-/afkoeltijd vereisen tot speciale composieten die prints versterken voor hogere snelheden zonder aan sterkte in te boeten.

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

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

SmartSlicen voor snel printen

Voordat een 3D-model kan worden geprint, moet het een proces doorlopen dat "slicing" heet. Hierbij bereidt gespecialiseerde software het 3D-bestand voor op de printer. Slicing-algoritmes hebben een enorme invloed op de totale printtijd.

Efficiënt reizen - Geavanceerde slicers zoals Cura en ideaMaker analyseren modellen om de bewegingen van de printer te optimaliseren en overbodige, tijdverspillende bewegingen te vermijden.
Adaptieve gelaagdheidDoor de laagdikte en -eigenschappen dynamisch te variëren binnen één printopdracht, kunnen slicers de kwaliteit maximaliseren en tegelijkertijd, indien mogelijk, de hoogste printsnelheid behalen.
Snelle berekeningenDankzij krachtigere processoren kunnen slice-berekeningen zelfs voor zeer complexe modellen snel worden uitgevoerd.

Hardware Need for Speed

Net zoals de nieuwste processoren voor computers en smartphones ervoor zorgen dat alles soepeler en sneller werkt, zorgen verbeterde hardwarecomponenten voor 3D-printers ook voor een aanzienlijke snelheidsverbetering.

Robuuste besturingskaarten- De hoofdprintplaat van een printer fungeert als het brein. Snellere processors maken snellere berekeningen en vloeiendere printerbewegingen mogelijk.
Corexy Kinematica- 3D-printers, zoals de Q1 Pro, die gebruikmaken van CoreXY kunnen hogere bewegingssnelheden en acceleraties bereiken in vergelijking met standaard Cartesiaanse opstellingen.
Verbeterde steppers- Door krachtigere stappenmotoren of lineaire rails te gebruiken, kunnen printers snel starten, stoppen en van richting veranderen zonder stappen over te slaan.
Verwarmingsprestaties- Dankzij de geoptimaliseerde verwarmingselementen en verwarmde bedden, die snellere verwarmings- en koelcycli mogelijk maken, hoeft u minder lang te wachten.
Draadloos printenSommige nieuwere printers bieden draadloze connectiviteit of ingebouwde bedieningselementen, waardoor mogelijke snelheidsbeperkingen door trage gegevensoverdracht via kabels worden geëlimineerd.

Hoewel vooruitgang in 3D-printmaterialen Hoewel de kerntechnologieën de aandacht trekken, zijn de hardwarecomponenten en software-algoritmes die alle details en processen afhandelen eveneens cruciaal voor het bereiken van razendsnelle printtijden. Zelfs kleine optimalisaties op deze gebieden kunnen cumulatieve snelheidsvoordelen opleveren.

Kun je snelheid combineren met kwaliteit?

Bij 3D-printen is er meestal een afweging tussen pure snelheid en algehele kwaliteit. Als je de printsnelheid te hoog opvoert, zul je waarschijnlijk problemen ondervinden zoals verlies van detail, ruwe oppervlakken en zelfs printfouten.

Maar dat betekent niet dat je voor het een of het ander hoeft te kiezen. Hier zijn strategieën om snelheid en kwaliteit zorgvuldig in balans te brengen.

Push those print speeds too fast, and you'll likely start seeing issues like loss of detail, rough surfaces, and even print failures.

Het ideale evenwicht vinden

Met behulp van simulatiesoftware en data van eerdere prints kunnen experts precies analyseren waar ze de printsnelheid van een model kunnen verhogen zonder de essentiële kwaliteitseisen in gevaar te brengen. Hierdoor kunnen ze de instellingen perfect optimaliseren voor de ideale printsnelheid.

Prioriteiten stellen voor wat belangrijk is

Bij bijvoorbeeld een productierun worden de kwaliteitsprioriteiten voor elk onderdeel vastgesteld. Zo kunnen ze bijvoorbeeld hoge snelheden gebruiken voor de interne structuren die er niet perfect uit hoeven te zien, terwijl ze voor de externe oppervlakken en details een gematigde instelling aanhouden.

Smartvalidatie

Met de tijd leren fabrikanten efficiënte manieren om de printkwaliteit te controleren in plaats van elke vierkante centimeter tot in detail te analyseren. Technieken zoals geautomatiseerde oppervlaktescans en gerichte tests helpen ervoor te zorgen dat alles er goed uitziet, zelfs op topsnelheid.

Er bestaat geen standaardinstelling voor de balans tussen snelheid en kwaliteit bij elke 3D-print. Maar door de juiste tools en opgedane expertise te gebruiken, kunnen makers het ware snelheidspotentieel van 3D-prints ontsluiten. Additieve productie zonder concessies te doen aan de kwaliteit. waar het er het meest toe doet.

Profiteer van de snelheid van 3D-printen zonder concessies te doen aan de kwaliteit!

Dankzij de 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 expertise op het gebied van geoptimaliseerde processen, kunt u ervoor zorgen dat uw 3D-prints niet alleen snel zijn, maar ook voldoen aan de hoogste eisen op het gebied van detail en duurzaamheid. Blijf de concurrentie voor door continu nieuwe, snelheidsverhogende technieken te onderzoeken!