Overblik over 3D print teknologier

Der er mange typer af 3D printere har forskellige fordele og ulemper. I dette indlæg kan du læse om de mest udbredte teknologier der benyttes til at 3D printe i industrien.

Hvad er 3D printning?

3D printning, også kaldet ”additiv produktion”, er en produktionsmetode der benyttes til at fremstille emner ved sammensmeltning af materiale. Det unikke ved 3D printning er, at der hverken skal bruges støbeforme eller skærende værktøjer, hvilket gør det muligt at skabe komplekse geometrier, uden at støbeforme eller skærende værktøj begrænser designmulighederne.

Hvad er support struktur?

Når man taler om 3D print, taler man ofte om ”support struktur”. Mange 3D-printere bygger et emne i lag på en plade fra bunden og op. Har emnet store udhæng i sit design skal disse udhæng understøttes for at undgå at 3D printet kollapser når det printes.

Da support struktur ikke er en del af det færdige emne, skal det fjernes når printet er færdigt. Dette kan efterlade synlige spor på overfladen som derefter skal efterbearbejdes for at opnå en ensartethed. Ønsker man ikke support struktur kan man med fordel vælge 3D printere såsom SLS, PolyJet, Multi Jet Fusion der ikke behøver support struktur da emnerne printes i et kar af pulver der understøtter emnet.

Hvilke 3D print teknologier findes der?

3D printteknologien er i konstant udvikling, men de nuværende 3D print teknologier kan opdeles i fire kategorier alt efter deres grundlæggende teknologi.

Smelte plast gennem dyser (FDM):

Den mest velkendte og udbredte 3D printteknologi er Fused Deposition Modeling (FDM). FDM-printere opvarmer og smelter tråde af plastmateriale der påføres en printplade i lag gennem en dyse. Da emnerne printes på en plade, er det ofte nødvendigt at påføre support struktur til at understøtte emnet under printningen. Dette supportmateriale skal fjernes når printet er færdigt og kan have indflydelse på udseendet af emnet.

Fordele:

FDM-printere er meget udbredt grundet deres lave kostpris, og da printede emner ikke kræver særlig hærdning eller efterbearbejdning. I de senere år er det også blevet populært at bygge sin egen FDM printer iblandt hobbyister og studerende.

Sammensmeltning af pulver (SLS og MJF)

Teknologierne kendt som Selective Laser Sintering (SLS), og Multi Jet Fusion (MJF) printer begge emner ved at sammensmelte løst pulver. Selvom begge printmetoder benytter pulver er de meget forskellige. SLS benytter en laser til at opvarme og sammensmelte pulvermateriale, der ofte er nylon, og Multi Jet Fusion drypper et fusionsmiddel på et kar af pulver, hvorefter væsken hærdes med UV lys.

Fordele:

En af fordelene ved disse 3D printmetoder er at de printede emner ikke kræver support materiale, da det løse pulver understøtter printet. Dog skal emnerne blæses rent for eksempel med glasblæsning for at fjerne det resterende pulver efter printning.

Hærdning af resin i dråber (PolyJet)

PolyJet printere kan sammenlignes med traditionelle papirprintere man kender fra kontoret. I stedet for at printe blæk på et papir, så printer PolyJet små dråber på en printplade der hærdes med UV lys lag efter lag. PolyJet printer ligesom FDM-printeren emnet på en plade, og derfor skal der ved PolyJet print også benyttes support struktur til at understøtte emnet. Men i modsætning til FDM-printere, kan PolyJet printe letopløselige materialer i kombination med hærdet plast. Derfor kan support materialet opløses uden at efterlade bemærkelsesværdige aftryk på det færdige emne.

Fordele:

En af de store fordele ved PolyJet printere er evnen til at printe i et utal af farver og materialesammensætninger, herunder transparente og fleksible materialer.

Muligheden for at printe i flere materialer, farver og sammensætninger har gjort PolyJet printere et populært valg når der skal printes prototyper, hvor farven og følelsen spiller en stor rolle.

Hærdning af resin i kar (SLA og DLP)

Printere såsom Stereolitografi (SLA) og Digital Light Processing (DLP) bygger emnerne ved at hærde flydende resin med lys. De to teknologier minder meget om hinanden og bliver ofte forvekslet, og søges der på SLA-printere vil mange af resultaterne være DLP-printere. Så hvad er forskellen? Begge metoder bruger lys til at hærde resinen i et kar, men hvor SLA-printere bruger en laser, benytter en DLP-printer i stedet en projektor. Det betyder at det 3D printede emne fra en DLP-printer fremstår en smule mere groft, da overfladeruheden skyldes pixelstørrelsen på projektoren der har hærdet resinen.

Efter emnet er printet skal det hærdes med UV-lys for at øge stabiliteten. Ønsker du at investere i SLA eller DLP-printere kræver det derfor også en hærdestation der består af en roterende plade i en boks med UV-belysning.

Fordele:

Fordelen ved SLA og DLP-printere der at de er relative prisvenlige og producerer 3D-print med en flot og jævn overflade sammenlignet med FDM-printeren. Der kan desuden printes i mange forskellige farver, men kun én farve per emne. Ligesom ved FDM-printere og PolyJet, printes emnerne på en plade og benytter derfor support materiale der skal fjernes.