Additive Manufacturing, eller 3D-print, reducerer omkostninger, sparer tid og flytter grænserne for fremstillingsprocesser og produktudvikling. 3D-printteknologier tilbyder alsidige løsninger inden for en lang række anvendelsesområder, fra konceptmodeller og funktionelle prototyper i tilfælde af hurtig prototyping til forme, fixturer eller endda fuldgyldige dele til slutbrug fra produktionen.
I de senere år er 3D-printere med høj opløsning blevet billigere, mere brugervenlige og mere pålidelige. Det betyder, at 3D-printteknologi nu er tilgængelig for flere virksomheder, men det kan være svært at vælge mellem de forskellige konkurrerende 3D-printløsninger.
Hvilken teknologi er egnet til din specifikke anvendelse? Hvilke materialer er tilgængelige? Hvilket udstyr og hvilken uddannelse skal du bruge for at komme i gang? Hvad med omkostninger og ROI?
I denne artikel ser vi nærmere på de tre mest etablerede 3D-printprocesser til plast: FDM (Fused Deposition Modeling), SLA (stereolithography) og SLS (Selective Laser Sintering).
Fused Deposition Modeling (FDM)
Fused deposition modelling (FDM), også kendt som Fused Filament Fabrication (FFF), er den mest udbredte form for 3D-print på forbrugerniveau, drevet af stigningen i 3D-printere til hobbybrug. FDM 3D-printere bygger dele ved at smelte og ekstrudere termoplastisk filament, som lag for lag deponeres i byggeområdet af en printerdyse.
FDM fungerer med en række standardtermoplaster, såsom ABS, PLA og forskellige blandinger heraf. Teknikken er velegnet til enkle proof-of-concept-modeller samt til hurtig og billig prototyping af enkle dele, som f.eks. dele, der normalt ville blive bearbejdet.
FDM-dele har tendens til at have synlige laglinjer og kan vise unøjagtigheder omkring komplekse elementer.
FDM har den laveste opløsning og nøjagtighed sammenlignet med SLA eller SLS – hvilket gør, at det ikke er den bedste løsning til print af komplekse designs eller dele med indviklede funktioner. Finish af højere kvalitet kan opnås ved kemiske og mekaniske poleringsprocesser. Industrielle FDM 3D-printere bruger opløselige bærere til at løse nogle af disse problemer og tilbyder et bredere udvalg af tekniske termoplaster, men de er også dyre.
FDM-printere kæmper med komplekse designs eller dele med komplicerede funktioner (til venstre) sammenlignet med SLA-printere (til højre).
Stereolitografi (SLA)
Stereolitografi, der blev opfundet i 1980’erne, var verdens første 3D-printteknologi og er stadig en af de mest populære teknologier for professionelle. SLA resin 3D-printere bruger en laser til at hærde flydende resin til hærdet plast gennem en proces, der kaldes fotopolymerisation.
Se, hvordan stereolitografi fungerer.
SLA-dele har den højeste opløsning og nøjagtighed, de klareste detaljer og den jævneste overfladefinish af alle 3D-printteknologier i plast. Den største fordel ved SLA ligger dog i dens alsidighed. Materialeproducenter har skabt innovative SLA-resinformuleringer af fotopolymer med en bred vifte af optiske, mekaniske og termiske egenskaber, der matcher standard, teknisk og industriel termoplast.
SLA er et godt valg til meget detaljerede prototyper, der kræver meget snævre tolerancer og glatte overflader, såsom forme, mønstre og funktionelle dele. SLA bruges i vid udstrækning i forskellige brancher fra ingeniørarbejde og produktdesign til produktion, tandpleje, smykker, modelbygning og uddannelse.
Selektiv lasersintring (SLS)
Selektiv lasersintring er den mest udbredte Additive Manufacturing-teknologi til industrielle anvendelser. Ingeniører og producenter fra forskellige brancher er afhængige af denne teknologi til at producere stærke, funktionelle dele.
Se, hvordan selektiv lasersintring fungerer.
SLS 3D-printere bruger en kraftig laser til at smelte små partikler af polymerpulver sammen. Det usmeltede pulver støtter emnet under printningen og eliminerer behovet for særlige støttestrukturer. Det gør SLS ideel til komplekse geometrier som f.eks. indvendige elementer, underskæringer, tynde vægge og negative elementer. Dele produceret med SLS-print har fremragende mekaniske egenskaber med en styrke, der kan sammenlignes med sprøjtestøbte dele.
SLS-emner har en noget ru overfladefinish, men stort set ingen synlige laglinjer. Dette prøveemne blev printet på en Fuse 1 SLS 3D-printer fra Formlabs.
Det mest almindeligt anvendte materiale til SLS er nylon, en populær teknisk termoplast med fremragende mekaniske egenskaber. Nylon er let, stærkt og fleksibelt, og det er modstandsdygtigt over for stød, kemikalier, varme, UV-lys, vand og snavs.
Kombinationen af lave omkostninger pr. del, høj produktivitet og etablerede materialer gør SLS til et populært valg blandt ingeniører til funktionel prototyping og et omkostningseffektivt alternativ til sprøjtestøbning i begrænset oplag eller brofremstilling.
Leave a Reply