Er worden verschillende materialen gebruikt in prototypes voor 3D-printen. 3D-printen is flexibel genoeg om fabrikanten in staat te stellen de vorm, textuur en sterkte van een product te bepalen. In vergelijking met de traditionele productiemethode zijn de productiestappen verkort. Bovendien kunnen deze producten worden gemaakt met verschillende soorten prototypematerialen voor 3D-printen.
1. Kunststof materialen
Van alle grondstoffen die tegenwoordig voor 3D-printprototypes worden gebruikt, is plastic de meest voorkomende. Met zijn stevigheid, flexibiliteit, gladheid en een scala aan felle kleuropties is de aantrekkingskracht van plastic gemakkelijk te begrijpen.
Kunststofproducten worden vaak vervaardigd met FDM-printers, waarbij thermoplastische filamenten worden gesmolten en laag voor laag in vorm worden gevormd. Het type plastic dat in dit proces wordt gebruikt, is meestal gemaakt van een van de volgende materialen:
◆ Polymelkzuur (PLA): PLA is een van de meest milieuvriendelijke opties voor 3D-printers, het is afgeleid van natuurlijke producten zoals suikerriet en maïszetmeel, dus het is biologisch afbreekbaar. Kunststoffen gemaakt van harde en zachte zuren zijn er in zowel zachte als harde vormen en zullen naar verwachting de komende jaren de 3D-printindustrie domineren. Rigid PLA is een sterker materiaal en daarom ideaal voor een breder scala aan producten.
◆ Acrylonitril-butadieen-styreen (ABS): ABS wordt gewaardeerd om zijn sterkte en veiligheid en is een populaire keuze voor 3D-printers voor thuisgebruik. Dit materiaal, ook wel 'Lego-plastic' genoemd, bestaat uit pasta-achtige filamenten die ABS zijn stevigheid en flexibiliteit geven.
◆ Polycarbonaat (PC): Polycarbonaat wordt niet vaak gebruikt in vergelijking met de bovengenoemde soorten kunststof, het werkt alleen in 3D-printers met spuitmondontwerpen die bij hoge temperaturen werken. Polycarbonaat wordt onder andere gebruikt om goedkope-kosten plastic bevestigingsmiddelen en vormbakken te maken.
2. metalen materiaal:
In de 3D-printindustrie is metaal het op één na populairste materiaal, dat wordt gebruikt via een proces dat direct metal laser sintering of DMLS/SLM wordt genoemd. DMLS-printers zijn ook aantrekkelijk voor fabrikanten van sieradenproducten die sneller en in grotere hoeveelheden kunnen worden 3D-geprint - en dat allemaal zonder lang, gedetailleerd werk.
3D-printen van metaal heeft ook de deur geopend voor machinebouwers om uiteindelijk DMLS te gebruiken om te produceren met snelheden en volumes die niet haalbaar zijn met de huidige assemblageapparatuur. Voorstanders van deze ontwikkelingen stellen dat 3D-printen machinebouwers in staat zal stellen metalen onderdelen te produceren die sterker zijn dan traditionele onderdelen gemaakt van geraffineerde metalen.
Het assortiment metalen geschikt voor DMLS-technologie is net zo divers als de verschillende soorten 3D-printerkunststof:
◆ Roestvrij staal: ideaal voor het bedrukken van keukengerei, kookgerei en andere items die in contact kunnen komen met water.
◆Brons: kan worden gebruikt om vazen en andere armaturen te maken.
◆Goud: Ideaal voor bedrukte ringen, oorbellen, armbanden en kettingen.
◆Aluminium: geweldig voor dunne metalen voorwerpen.
◆Titanium: robuust, de eerste keuze voor stevige armaturen.
3 (Poedermateriaal)
De meer geavanceerde 3D-printers van tegenwoordig gebruiken poedervormige materialen om producten te bouwen. In de printer wordt het poeder gesmolten en in lagen verdeeld totdat de gewenste dikte, textuur en patroon is bereikt. Deze poeders kunnen uit verschillende bronnen en materialen komen, maar de meest voorkomende zijn:
◆ Polyamide (Nylon): Met zijn sterkte en flexibiliteit biedt polyamide een
hoog detailniveau op 3D-geprinte prototypeproducten. Het materiaal is met name geschikt voor gebruik in 3D-printonderdelen en in elkaar grijpende onderdelen in prototypes.
◆ Aluminiumpoeder: Samengesteld uit een mengsel van polyamide en grijs aluminium,
aluminiumpoeder kan worden gebruikt in enkele van de sterkste 3D-geprinte prototypes. Het poeder staat bekend om zijn korrelige en zanderige uiterlijk en kan worden gebruikt in industriële modellen en prototypen.
◆ In poedervorm zijn materialen zoals staal, koper en andere soorten metalen
gemakkelijker te vervoeren en in gewenste vormen te vormen. Net als de verschillende kunststoffen die worden gebruikt in 3D-geprinte prototypes, moet het metaalpoeder zo worden verwarmd dat het laag voor laag kan worden verdeeld om de volledige vorm te krijgen.
4. Harsmateriaal:
Harsen zijn gemaakt van vloeibare polymeren die hun eindtoestand bereiken wanneer ze worden blootgesteld aan UV-licht. De hars wordt meestal gevonden in zwarte, witte en heldere varianten, maar sommige prints worden ook geproduceerd in oranje, rood, blauw en groen. Het materiaal is onderverdeeld in de volgende drie categorieën:
◆ Hars met hoge details: meestal gebruikt voor kleine modellen die ingewikkeld moeten zijn
details. Zo worden bijvoorbeeld vier-inch beeldjes met ingewikkelde garderobe- en gezichtsdetails vaak bedrukt in deze kwaliteit hars.
◆ Overschilderbare harsen: deze harsen worden soms gebruikt bij 3D-printen met gladde oppervlakken en staan bekend om hun esthetische aantrekkingskracht.
◆ Clear Resin: dit is de sterkste harscategorie, dus het is het meest geschikt voor een reeks 3D-geprinte producten. Typisch gebruikt voor modellen die verstikkend moeten zijn en een transparant uiterlijk moeten hebben.