Typen von 3D-Druckern [3D-Druck erklärt]

Was möchten Sie drucken? Welcher ist der billigste und effektivste 3D-Drucker, der Ihre Anforderungen erfüllt? Die meisten Menschen fragen sich oft, wie viele Arten des 3D-Drucks es gibt.

Andere fragen sich, warum es mehr als eine Art von 3D-Druckern gibt. Wussten Sie, dass Sie heutzutage ein Haus in 3D drucken können? Nun, Ihr spezifischer 3D-Druck muss den Typ des 3D-Druckers bestimmen, den Sie verwenden werden.

Es sind verschiedene Arten von 3D-Druckern erhältlich, um den Anforderungen verschiedener Benutzer gerecht zu werden. Abhängig von Ihren 3D-Druckanforderungen können Sie jeden 3D-Drucker mit den folgenden 3D-Drucktechnologien verwenden:Fused Deposition Modeling, Stereolithographie (SLA), digitale Lichtverarbeitung, selektives Lasersintern, selektives Laserschmelzen und laminierte Objektherstellung oder digitales Strahlschmelzen .

Lesen Sie diese umfassende Anleitung zu den 3D-Druckertypen und deren Verwendung durch.

Warum haben wir viele Arten von 3D-Druckern?

Bevor wir uns mit den einzelnen 3D-Druckmethoden befassen, wollen wir zunächst die Gründe für diese verschiedenen Arten verstehen. Beachten Sie, dass jede Methode beim Erstellen eines unterschiedlichen 3D-Designs von Vorteil ist.

Die Druckgeschwindigkeit ist einer der unglaublichsten Vorteile der Verwendung von 3D-Drucktechnologien. Menschen, die traditionelle Herstellungsverfahren verwenden, brauchen oft länger, um einfache Objekte herzustellen. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die Versandkomponenten der Objekte viel Zeit zum Zusammenbauen benötigen.

Wenden sich diese Menschen additiven Fertigungsverfahren zu, werden sie die gleichen Objekte in Stunden herstellen. Verschiedene Arten von 3D-Druckern können jede beliebige CAD-Datei schnell in begehrenswerte Objekte verwandeln.

Mit diesen Produktionsgeschwindigkeiten können Hersteller durch die schnelle Produktion wertvoller Produkte mehr Geld verdienen.

Durch die Vorgaben der Wirtschaft sind die Hersteller gezwungen, Produkte nach strengen Kriterien herzustellen. Beispielsweise werden bei der Herstellung einer Teetasse einige Abmessungen eingehalten. Wenn Sie eine Teetasse herstellen, die nicht die Größe hat, an die die meisten Menschen gewöhnt sind, wird sie sich wahrscheinlich nicht so gut verkaufen.

Wenn Sie eine Teetasse in einer einzigartigen Größe wünschen, verbringen Sie möglicherweise Monate oder sogar Jahre mit der Suche nach einer. Die 3D-Drucktechnologie hilft Ihnen dabei, Teetassen und andere Objekte in Größen, Formen und Designs Ihrer Wahl anzupassen. Sie müssen lediglich ein digitales Design mit den Spezifikationen Ihrer Wahl erstellen.

Die Druckerkosten sind ein weiterer wichtiger Grund für verschiedene Arten von 3D-Druckern. Der Preis für den Kauf jedes Druckers ist je nach Typ und Modell unterschiedlich. Sobald Sie in die 3D-Drucktechnologie investieren, müssen Sie sich nicht mehr mit Spritzguss- oder Ottermaschinen herumschlagen. Sie erstellen alle gewünschten 3D-Modelle bequem mit Ihrem Desktop-Drucker.

Die 3D-Druckqualität ist erstklassig, wenn Sie hochwertiges Druckmaterial verwenden. Sie können die vielfältigen Möglichkeiten dieser Geräte genießen, wenn Sie ungewöhnliche Objekte erstellen.

Denken Sie daran, dass 3D-Druck einfach ist: Sowohl Erwachsene als auch Kinder können jeden 3D-Druckertyp bequem bedienen. Sobald Sie das digitale 3D-Modell entwickelt haben, das Sie verwenden möchten, müssen Sie Ihren 3D-Drucker nur noch einstellen und ihm dann den Befehl geben, mit dem Drucken zu beginnen.

10 Arten von 3D-Drucktechnologien

Hier sind die zehn verschiedenen Arten von 3D-Druckern, die wir im Detail besprechen werden.

1. Fused Deposition Modeling (FDM)
2. Stereolithographie (SLA)
3. Digitale Lichtverarbeitung (DLP)
4. Selektives Lasersintern (SLS)
5. Selektives Laserschmelzen (SLM)
6. Materialstrahlen (MJ)
7. Laminated Objects Manufacturing (LOM)
8. Binder Jetting (BJ)
9. EBM
10. Drop-on-Demand (DOD)

1. (FDM) Fused Deposition Modeling

Beim 3D-Druck gehört die Drucktechnologie Fused Deposition Modeling (FDM) zu den anerkanntesten und bevorzugten Druckarten. Die FDM-Technologie wird oft als Fused Filament Fabrication (FFF.) bezeichnet

Der Ursprung der FDM-Drucktechnologie liegt bei Stratasys, wo Scott Crump sie entwickelt hat. Scott ging voran und implementierte 1980 die Verwendung der FDM-Technologie. Nach Scott unternahmen andere Hersteller Versuche, die Funktionalität dieses Druckers zu replizieren und möglicherweise zu verbessern.

FDM-3D-Drucker helfen jetzt Menschen auf der ganzen Welt bei der Erstellung von funktionsfähigen Prototypen. Mit diesen können Sie Prototypen für jedes Produkt erstellen, das Sie auf den Markt bringen möchten.

Sie fragen sich wahrscheinlich, wie diese Drucker funktionieren? FDM-3D-Drucker extrudieren Kunststofffilamente gleichzeitig in einer Schicht, wodurch Sie ein 3D-Objekt von unten erstellen können.

Beim 3D-Druckprozess in diesen 3D-Druckern steigen die Temperaturen bis zum Schmelzpunkt des von Ihnen verwendeten thermoplastischen Filaments. Sobald das Filament geschmolzen ist, wird es durch die Düse des 3D-Druckers extrudiert.

Geschmolzenes Filament landet auf einem Druckbett oder einer Konstruktionsplattform und folgt dabei dem Muster, in dem Sie Ihr digitales Modell erstellt haben.

Die FDM-Technologie verwendet hochkarätige Thermoplaste, was bedeutet, dass Sie Materialkomponenten drucken können, die in verschiedenen technischen Bereichen verwendet werden. FDM-Drucke sind stark und Sie können sie formen, um Ihnen eine Oberflächenbeschaffenheit zu geben, die Ihren Anforderungen entspricht.

Diese FDM-Drucker verfügen über Programme, die genau programmieren, wie Ihr Drucker Schichten aus thermoplastischem Filament extrudiert, nachdem die CAD-Modelle entsprechend geschnitten wurden.

Thermoplast ist nicht das einzige Material, das FDM-3D-Drucker extrudieren. Sie extrudieren auch Stützmaterial, was bei der Herstellung von Stützstrukturen von Vorteil ist.

Drucker mit FDM-Technologie helfen, wie jedes andere Desktop-3D-Druckverfahren, bei der Erstellung eines computergestützten Designs. Daher muss während des 3D-Druckvorgangs eine Slicer-Software auf Ihrem Computer ausgeführt werden.

Die Slicer-Software übersetzt die Abmessungen Ihres Modells und stellt sicher, dass die Düse des Druckers Bewegungen ausführt, die ein Objekt mit genauen Abmessungen erstellen.

2. (SLA) Stereolithographie

Ein SLA 3D-Drucker ist der älteste Drucker, der additive Fertigungsverfahren nutzt. Bei einem SLA-Maschinendruckverfahren wird eine Schicht nach dem Photopolymerharz mit UV-Licht in einem UV-Laserstrahl belichtet.

Das Photopolymer-Harz in Ihrem SLA-3D-Drucker härtet nach dem Muster aus, das Sie in Ihrem digitalen Modell erstellt haben.

Machen Sie sich Sorgen, dass Ihre SLA-3D-Drucker 3D-Objekte erstellen, die nicht in Form sind? Mach dir keine Sorgen mehr. Durch die Stereolithographie erhalten Sie Objekte mit unverwechselbaren Formen, da die SLA-3D-Drucker Objekte Schicht für Schicht erstellen.

3. Digital Light Processing (DLP)

Die DLP-3D-Drucktechnologie hat einige Ähnlichkeiten mit der Stereolithographie (SLA). Dennoch gibt es einen Unterschied in der Funktionsweise von DLP- und SLA-3D-Druckern.

DLP verwendet einen digitalen Lichtprojektor. Dieser Projektor flasht einmal ein Bild jeder 3D-Druckschicht. Wenn Sie auffälligere Teile drucken, blinkt der digitale Lichtprojektor mehrmals.

In digitalen Bildern bestehen Schichten, aus denen ein Bild oder Modell besteht, aus quadratischen Pixeln. Die DLP-Technologie ist nicht anders; Es hat einen digitalen Projektor mit einem digitalen Bildschirm, der Schichten aus kleinen rechteckigen Blöcken bildet.

Das einmalige Freilegen einer kompletten Druckschicht verschafft DLP-3D-Druckern einen Vorteil gegenüber SLA-Druckern. Sie werden feststellen, dass Ihre SLA-Drucker den Querschnitt Ihrer Druckschicht mit einem Punkt eines Lasers nachzeichnen, was den 3D-Druckprozess verlangsamt.

3D-Drucker mit digitaler Lichtverarbeitung verwenden Mikrospiegel zur Steuerung des Lichts und sind normalerweise schneller als SLA-Drucker. Das bedeutet, dass Sie in der DLP-Maschine an einem Tag mehr 3D-Drucke erstellen können als in der Stereolithographie.

4. (SLS) Selektives Lasersintern

Bei den diversen 3D-Drucktechnologien haben wir auch das Selektive Lasersintern (SLS). Ein SLS-3D-Drucker erstellt außergewöhnliche 3D-Designs, indem er winzige Polymerpulverpartikel mit einem intensiven Laser zu einem festen Objekt sintert.

Wenn Sie mit einem 3D-Drucker mit selektivem Lasersintern (SLS) drucken, benötigen Sie keine Stützstrukturen, da das ungeschmolzene Pulver jede Schicht stützt. Sie können daher SLS-3D-Drucktechnologien in komplexen Geometrien verwenden.

Da Sie Objekte durch Sintern kleiner Polymerpulverpartikel herstellen, erhalten Sie beim SLS-Druck wesentliche Teile jeder Struktur oder jedes Objekts. Diese SLS-gedruckten Teile verfügen über mechanische Eigenschaften, die sie noch besser geeignet machen als Teile, die durch Spritzguss hergestellt werden.

Die meisten Benutzer der SLS-Drucktechnologie verwenden häufig Nylon als Druckmaterial. Das liegt daran, dass Nylon flexibel ist, was bedeutet, dass Sie problemlos Objekte jeder Größe herstellen können. Es ist auch leicht, was Ihnen den Vorteil bietet, dass Sie leicht zu tragende Objekte herstellen können.

Nylon ist auch stabil, wenn es verschiedenen Bedingungen wie Hitze, plötzlichen Stößen, Chemikalien und Nässe ausgesetzt ist. Die 3D-Objekte, die Sie mit diesen 3D-Druckern erstellen, halten länger als die mit einigen anderen Desktop-Druckern.

Der Preis für den Kauf eines 3D-Modells, das mit Druckern hergestellt wurde, die die SLS-Drucktechnologie verwenden, ist relativ niedrig. Dies liegt daran, dass diese Drucker sehr produktiv sind und die Kosten für die Herstellung beliebiger Teile oder Objekte niedrig sind.

5. Selective Laser Melting (SLM) 3D-Drucktechnologie

Wie SLA-Drucker stellt SLM 3D-Objektteile mit Hochleistungslaserstrahlen her. Bei den Druckprozessen von SLM-3D-Druckern wird Metallpulver geschmolzen, nachdem es durch Laserstrahlen auf seinen Schmelzpunkt erhitzt wurde.

Betrachten Sie diese Perspektive; Sie haben Ihr metallisches Pulvermaterial, der Laserstrahl wird es mit Präzision erhitzen und Ihnen Schichten von Filamenten geben, die eine Struktur bilden. Das Ergebnis ist ein großartiges 3D-Objekt, das alle Funktionen Ihres digitalen Designs umfasst.

Sie drucken dann eine Schicht nach der anderen, bis Sie ein vollständiges 3D-Objekt haben. Sie müssen keine Objekte befürchten, die aus der Form geraten, da Ihr SLM-3D-Drucker das Objekt im Druckprozess absenkt, sobald jede Schicht fertig ist.

6. Materialstrahlen (MJ)

Die Funktionsweise eines normalen Desktop-Druckers ähnelt der Funktionsweise von Materialstrahl-3D-Druckern. Was diese beiden Drucker unterscheidet, ist, dass ein Materialstrahldrucker mehrere Materialschichten druckt, um ein Objekt zu bilden. Tintenstrahldrucker hingegen drucken nur eine Tintenschicht.

Die Einzigartigkeit bei der Herstellung von 3D-Objekten mit diesen Druckern kommt von Photopolymer-Tröpfchen, die durch UV-Licht verfestigt werden. Dies geschieht, nachdem die Tröpfchen zu Hunderten vom Druckkopf des Druckers ausgestoßen wurden.

Wenn Sie eine lebenslustige Person sind, werden Sie gerne zusehen, wie Ihr MJ 3D-Drucker eine vollständig verfestigte Schicht absenkt, bis ein vollständiges 3D-Objekt erstellt ist. Sie können Ihre Kinder in den Druckprozess einbeziehen, während sie 3D-Druckfähigkeiten erlernen.

MJ 3D-Druck wird heute von der Mehrheit der Menschen bevorzugt. Dies liegt daran, dass MJ im Gegensatz zu SLA, FDM oder den anderen Druckarten mehrere 3D-Objekte in einer Zeile drucken kann, ohne die Druckgeschwindigkeit zu verringern. Wenn Sie in einem Bereich tätig sind, der die schnelle Produktion von Objekten erfordert, ist dies ein hervorragender 3D-Drucker.

Sie müssen die Modelle nur richtig ausrichten und Ihrem 3D-Drucker befehlen, mit dem Druckvorgang zu beginnen. Wenn Sie beispielsweise ein bestimmtes Schmuckdesign produzieren, ordnen Sie Ihre Modelle in der Reihenfolge an, in der Sie sie drucken möchten, und innerhalb kürzester Zeit haben Sie Ihre Schmuckstücke fertig.

Sie müssen jedoch das Trägermaterial, das Sie bei der Erstellung dieser 3D-Figuren verwenden, in der Nachbearbeitungsphase der Produktion entfernen.

7. Laminierte Objektherstellung (LOM)

Wenn Sie geschrieben haben:„Wie funktioniert ein LOM 3D-Drucker?“ In Suchmaschinen endet Ihre Suche jetzt. Diese Drucker verwenden gleichzeitig Hitze und Druck, um verschiedene Kunststoffschichten zu laminieren, um 3D-Figuren zu bilden.

Aufgrund dieser Kombination von Druck und Hitze in Druckmaterialien wird LOM häufig im Rapid Prototyping eingesetzt. Man kann ohne großen Aufwand schnell mehrere Prototypen herstellen.

Sie haben den Vorteil, den computergesteuerten Laser des Druckers zu nutzen, um Ihre 3D-Figuren in die gewünschte Form zu schneiden. Die Konstruktionsplattform des Druckers senkt sich nach dem vollständigen Drucken einer einzelnen, um Platz für eine weitere Schicht zu schaffen.

Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Erklärung, wie LOM 3D-Drucker funktionieren:

Zunächst haftet unter Verwendung einer beheizten Walze ein Druckblatt an einem Substrat. Ein Laser zeichnet dann die vorgegebenen Maße des von Ihnen hergestellten Prototyps auf.

Drittens durchquert der Laser die Nicht-Teile-Bereiche, was eine effizientere Abfallentsorgung ermöglicht. Die Konstruktionsplattform wird im vierten Schritt abgesenkt, um Platz zum Drucken einer separaten Schicht zu schaffen.

Der fünfte Schritt besteht darin, ein neues Druckblatt zu rollen und den obigen Vorgang zu wiederholen, bis alle Schichten Ihres 3D-Objekts vollständig sind.

8. Binder Jetting (BJ)

Wenn Sie Teile eines Objekts aus Sand herstellen möchten, ist ein BJ-3D-Drucker genau das Richtige für Sie. Diese Geräte haben die Baukosten erheblich reduziert.

Wenn Sie beispielsweise ein Haus mit Gipstechnologie bauen möchten, erhalten Sie 3D-gedruckte Gipsmaterialien zu einem günstigen Preis. Alles, was Sie tun müssen, ist, sich an einen Ingenieur mit BJ-3D-Druckkenntnissen zu wenden.

Wann immer Sie vollfarbige 3D-gedruckte Modelle herstellen, verwenden Sie am besten eine Kombination aus gipsbasiertem Pulver und einem flüssigen Bindemittel.

Stellen Sie sicher, dass Sie die 3D-Teile, die Sie ausdrucken, aus dem ungebundenen Pulver entfernen, sobald sie vollständig erstarrt sind. Reinigen Sie nun die neu entstandenen Teile und setzen Sie sie einem eindringenden Material aus. Die Belichtung verbessert die mechanischen Eigenschaften des 3D-Objekts.

Wenn Sie mit der Lebendigkeit des soeben erstellten Objekts nicht zufrieden sind, können Sie eine Beschichtung Ihrer Wahl hinzufügen.

9. Elektronenstrahlschmelzen (EBM)

Das Starten des EBM-Druckprozesses unterscheidet sich nicht von SLA oder einer anderen Drucktechnologie. Sie müssen ein 3D-Modell oder eine CAD-Datei erstellen, bevor Sie mit dem physischen Drucken von 3D-Modellen fortfahren.

Es besteht eine Ähnlichkeit zwischen der EBM-Drucktechnologie und der SLM-Drucktechnologie. Beide verwenden Pulverbettfusionstechniken.

Der Unterschied zwischen der EBM-3D-Drucktechnologie und der SLM-Technologie besteht in der Art des verwendeten Strahls und des verwendeten Raums. Sie sehen, in der SLM-Technologie muss es entweder ein Edel- oder Edelgas sowie einen Hochleistungslaser geben. Die EMB-Technologie hingegen erfordert ein Vakuum und einen Elektronenstrahl.

Da das EBM-3D-Druckverfahren einen Elektronenstrahl verwendet, ist es bei der Herstellung von Metallteilen effektiv. Wenn Sie diesen Druckertyp verwenden, können Sie so viele Metallteile kostengünstig erstellen, wie Sie benötigen.

Egal wie komplexe Geometrien werden, die Herstellung von 3D-Druckteilen mit EBM-Drucktechnologie ist immer bequem. Denn die EBM-Technologie gibt Ihnen Gestaltungsfreiheit. Am Ende erhalten Sie 3D-Teile, die für den Einsatz in einer Vielzahl von Bereichen ziemlich stark sind.

EBM 3D-Drucker sind hocheffizient, wenn es um die Nutzung von Rohstoffen geht. Sie bieten Ihnen eine Plattform, um langlebige 3D-Teile herzustellen, die Sie verkaufen und gutes Geld verdienen können.

10. Drop-on-Demand (DOD)

Im Gegensatz zu den meisten 3D-Druckarten wie SLA verwenden DOD-3D-Drucker zwei Injektionen, um 3D-gedruckte Objekte herzustellen. Die Funktion eines der Tintenstrahldüsen besteht darin, wachsartiges Baumaterial aufzubringen.

Der zweite Injektionsstrahl Ihres DOD-Druckers trägt auflösbares Trägermaterial auf, um ein Gleichgewicht in der Zusammensetzung Ihrer Druckmaterialien herzustellen.

Ein DOD-3D-Drucker ähnelt einem SLA-Drucker, da er auch Material nach dem Muster spritzt, in dem Sie Ihr 3D-Modell erstellen. Er erstellt auch eine Schicht nach der anderen, um Ihnen ein fertiges 3D-Modell zu liefern.

Abschluss

Mit jedem Tag nehmen Menschen weltweit 3D-Drucktechnologien und die verschiedenen Arten von 3D-Druckern, die damit einhergehen, an. Ihre 3D-Druckanforderungen sind diejenigen, die den Typ des 3D-Druckers bestimmen, den Sie verwenden werden.

Überlegen Sie sich dennoch, wie jeder 3D-Drucker funktioniert, bevor Sie ihn kaufen. Die Materialien, die in den verschiedenen Arten der 3D-Drucktechnologie verwendet werden, unterscheiden sich je nach Art des 3D-Druckers und dem gewünschten Endprodukt.