Jämförelse tabell och förklaring kring olika 3D-skrivar tekniker.

Transkript

1 Jämförelse tabell och förklaring kring olika 3D-skrivar tekniker. Det finns idag ett 20 tal olika tekniker inom 3D printing/additiv tillverkning som är väl beprövade och implementerade för olika typer av applikationer. Varje teknik är unik, med sina speciella fördelar och begränsningar. I vissa fall kan behovet vara starka hållbara och kanske ESDskyddande plastprodukter som är av största vikt. Då kanske bästa lösningen är FFF eller SLS teknik. Men i andra fall kanske komplexa små metallprodukter ska produceras, då kan lösningen istället vara antingen direktmetall 3D-skrivare alternativt en 3D-skrivare som skriver ut en vaxmodell, som därefter gjuts med så kallad Lost wax gjutning. En annan viktig aspekt att tänka på är de många nya tekniker som ofta ges stor plats i media. Ofta visar man upp extremt snabba maskiner eller med andra egenskaper som vida överträffar de mer etablerade 3D-printstekniker som varit tillgängliga i år. De nya revolutionerande teknikerna som presenteras är kanske just det. Men sannolikt kommer ett antal år behövas för att utveckla gångbara material och få processerna stabila. Gemensamt för teknikerna nedan är att de alla lämpar sig främst för lägre serier och företrädesvis komplexa geometrier eller produkter. I en 3D-skrivare får man komplexiteten gratis och kan därför lättare motivera produktion av produkter som är komplicerade i sin geometri.

2 SLS, Selective Laser sintering Är en väl beprövad och väl utvecklad teknik för starka och åldersbeständiga nylonbaserade produkter. Tekniken lämpar sig väl för produktion av slutprodukter. På materialsidan finns ett stort utbud av olika typer av material för flexibilitet, styrka och styvhet. Tekniken är främst tänkt för industriell produktion, men idag finns även mindre Desktop versioner av SLS. Eftersom tekniken är pulverbaserad är industri miljö att föredra.fördelar: Stort materialutbud, Hög kapacitet, Åldersbeständiga material, Starka och traditionella material, inga stödmaterial krävs, enkel efterbearbetning. Begränsningar: Upplösning, yt-finish och initial investering i maskinutrustning. Investering: 1-4 milj SEK, ( Desktop utrustning ca 120 Tkr) Exempel på användnings områden och branscher: Flyg industri, Medicintekniska produkter, maskindetaljer, produktionsverktyg och gripdon, lågvolymsproduktion Mer info kring SLS

3 SLA, Sterolitografi Den äldsta tekniken inom additiv tillverkning. Fortfarande en av de mest gångbara teknikerna inom de områden där tekniken har fördelar. Lämpar sig främst för prototyptillverkning men i vissa fall även slutprodukter. Finns ett stort utbud av material och en av få tekniker om kan klara transparenta material. Stort utbud på maskinsidan med allt från Desktop till de största industrimaskinerna. Fördelar: Hög upplösning och bästa ytjämnhet. Kan skapa såväl stora som små modeller, Stort materialutbud, Hög kapacitet, Begränsningar: UV-känsliga material, efterbearbetnings process Investering: 2-10 milj SEK, ( Desktop utrustning ca Tkr) Exempel på användnings områden och branscher: prototyper, dental, Medical, mockups Mer info kring SLA

4 MJP, Multi Jet printing/ PJP, Poly Jet Printing En teknik ämnad för kontorsmiljö. Mycket användarvänlig och ger bra resultat utan särskilda förkunskaper. Främst lämpad för prototyper med fokus på små och extremt komplicerade geometrier. Genom nätverksanslutning kan hela företaget nyttja utrustningen. Tekniken finns även för produktion av vax-modeller, för Lost Wax - gjutning Fördelar: Användarvänlig, enkel efterbearbetning, smidig, stabil process, mångsidig. Begränsningar: UV-känsligt material, begränsad byggyta, begränsat material utbud, ej open source Investering: t SEK. Exempel på användningsområden och branscher: produktutveckling/utvecklingsavdelningar, mekaniska detaljer, detaljer för funktionstest, prototyper jiggar och fixturer. Mer info kring MJP

5 CJP, Color Jet Printing Fullfärgs 3D-skrivare som producerar visualiserings modeller i gips-liknande material. Fördelar: Användare vänlig, fullfärg, snabb. Begränsningar: Efterbehandling, begränsad ytfinish och upplösning, gips material/hållfasthet Investering: t SEK, Exempel på användnings områden och branscher: Arkitektur, figuriner, förpackningar, skor, landskapsmodeller och olika typer av visualiseringar av produkter i fullfärg. Mer info om CJP

6 FFF/FDM Fused Filament Fabrication/ Fused Deposition Modeling Den mest vanliga tekniken bland 3D-skrivare. Finns ett enormt utbud av tillverkare av FFF-3Dskrivare, med varierande kvalitet. Tack vare maker-rörelsen har denna teknik utvecklats och förfinats, och materialutbudet har vuxit. De flesta FFF-maskinerna på marknaden är öppna och kan använda material (filament) från valfri materialtillverkare. På materialsidan finns många traditionella termoplaster, men även nyutvecklade material med unika egenskaper. Fördelar: Låg investering, stort materialutbud, egenskaper på material, lägst materialkostnad, traditionella material, oftast open platform. Begränsningar: Hastighet, kräver kunskap och erfarenhet av operatören. Investering: t SEK, (för privatmarknaden finns maskiner mellan tkr) Exempel på användnings områden och branscher: stor bredd, Prototyper och produktion. Mer info om FFF/FDM

7 Direct Metal Printing Utskrifter i metall är den gren inom additiv tillverkning där otroliga möjligheter finns, men förmodligen även de största missförstånden och kunskapsbristen. Det finns ett flertal tekniker inom metall 3D-utskrifter, så som EBM från Arcam, Digital metal från Höganäs eller DMS, Direct metal sintereing från Concept laser. Utbuden på metallmaterial är tom större än inom traditionell tillverkning då olika legeringar och keramiska material kan blandas till material med nya unika egenskaper, dock krävs en stor utvecklingsinsats för detta. Idag lämpar sig direktutskrifter i metall nästan uteslutande för komplexa produkter med ett högt värde. Har man behov av framställning av produkter i metall finns även andra metoder där alternativa 3D-tekniker kan användas för framställning av mastrar, som därefter kan användas i olika typer av gjutprocesser. Fördelar: Stort materialutbud, egenskaper på material, geometrimöjligheter, jämförbar styrka och egenskaper med smidda metalldetaljer. Begränsningar: Hastighet, kräver stor kunskap och erfarenhet av operatören. Investering: 1,5-5 miljoner SEK Exempel på användnings områden och branscher: Aerospace, bilindustri, däckproduktion, medicinteknik, smycken, prototyper, kylkanaler Mer info kring DMS

8 Moving Light Denna teknik är närbesläktad med SLA men har fördelar när det gäller hastighet främst vid framställning av komplicerade detaljer. Hastigheten kan vara upp till tio gånger snabbare. Materialutbud och byggprocess är liknande SLA Fördelar: Hög upplösning och bästa ytjämnhet. Kan skapa såväl stora som små modeller, Stort materialutbud, Hög kapacitet, öppen. Begränsningar: UV-känsliga material, efterbearbetnings process Investering: 2-4 milj SEK Exempel på användnings områden och branscher: prototyper, dental, Medical, mockups Mer info kring Moving Light tekniken

9 CLIP, Continuous Liquid Interface Production Är en relativt ny och ganska oprövad teknik som tagits fram av Carbon 3D. Tack vare teknikens snabbhet kan denna utrustning klara av att hantera två-komponents material vilket kommer kunna ge nya material med unika egenskaper. Processen styrs genom ett membran där tillgången på syre kan kontrolleras på pixel nivå. På sikt kan denna teknik bli otroligt intressant men som alla ovanstående äldre tekniker så behöver produkten utvärderas och förfinas. Fördelar: Snabb, två-komponents material. Begränsningar: Endast små utskrifter, oprövad, behov av vidareutveckling Investering: kan i nuläget endast hyras direkt från Carbon3D Exempel på användnings områden och branscher: Prototyper och slutprodukter

10 MJF, Multi Jet Fusion Teknik från HP som lanserades i Maj Även denna är en ny och mycket lovande teknik men som har behov av utvärdering och utveckling. Tekniken är delvis besläktad med SLS. Framställer modeller i samma typ av material PA12. Utrustningen är öppen för alternativa material men i nuläget finns endast HPs enfärgade PA12 material. Tekniken applicerar en aktivator agent samt en detaljerings agent för varje lager som därefter härdar med hjälp av en energi källa. Fördelar: Snabb, stora möjligheter till framtida materialutveckling. Begränsningar: Oprövad, behov av vidareutveckling Investering: 1,2-2,5 milj Exempel på användnings områden och branscher: Prototyper och slutprodukter

11 Övriga tekniker Betong Finns idag ett flertal företag som tagit fram utrustning för utskrifter av huskroppar i betong. Området är ännu ganska outnyttjat men kommer med stor säkerhet att växa. Möjliggör framställning av byggnader med idag okonventionell geometri och snabbt. Sand Teknik för framställning av sandgjutformar direkt i 3D-skrivare. Kan användas på samma sätt som traditionellt framställda sandgjutformar. Finns behov av många olika formar är tekniken en stor fördel. Kräver dock en investering på 5-10 milj. Exempel på företag som tillverkar utrustning är Voxeljet och ExOne

12 Kretskort Kretskort med upp till 20 lager kan idag framställas med 3D-teknik. Exempel på företag som tillverkar utrustning är NANO-Dimensions. Choklad/mat Ett område inom utveckling. Finns flera tillverkare som planerar lansering av produkter inom området. Främst användbart för framställning av dekorationer och spektakulära kreationer för mat, desserter och konfekt.

13 BIO-printing Är ofta baserat på FFF teknik, där den normala plast extruderaren ersätts med utrustning för applicering av massa innehållande celler. I laboratoriemiljö har man kunnat framställa tex öron. Flertalet experiment pågår och framtiden lär bli intressant. Clading Är en kombination av traditionell tillverkning som fräsning och svarvning men med möjlighet att addera material i metall genom att metall i pulverform sprutas ut och appliceras på befintlig produkt där en svetslåga och pulver är fokuserat i en punkt.

14 Vill ni veta mer? Kontakta oss gärna eller besök vår web på 3D Center Tel