Afwerking bij 3D laserprinten: mogelijke technieken en toepassingen

3D-laserprinttechnieken zoals Stereolithografie (SLA), Selective Laser Sintering (SLS) en Multi Jet Fusion (MJF) worden steeds vaker ingezet in de bouw-, renovatie- en realiteitssector. Deze methoden bieden hoge precisie, complexe vormvrijheid en sterke, functionele onderdelen. Echter, ook na het printproces is een zorgvuldige afwerking vaak nodig om de functie, duurzaamheid en esthetiek van het product te optimaliseren. In dit artikel bespreken we de meest voorkomende afwerkingstechnieken voor 3D-lasergeprinte objecten, inclusief hun toepassing, voordelen en technische kenmerken. Hierbij beperken we ons uitsluitend tot de informatie uit betrouwbare bronnen in de SOURCE DATA.

Inleiding

3D-printen in de bouw- en constructiebranche biedt nieuwe mogelijkheden voor het ontwerpen en vervaardigen van componenten, prototypes, modellen en functionele onderdelen. Echter, na het printproces is het vaak nodig om het object verder te bewerken om te voldoen aan functionele, esthetische of hygiënische eisen. Dit artikel richt zich op de mogelijke afwerkingstechnieken bij 3D-laserprinten, met een focus op de technieken en materialen die worden genoemd in de SOURCE DATA.

Mogelijke afwerkingstechnieken bij 3D-laserprinten

De SOURCE DATA bevat diverse technieken voor de afwerking van 3D-lasergeprinte objecten. Deze technieken variëren per materiaal en toepassing. We bespreken hieronder de belangrijkste methoden die worden genoemd.

1. Verwijdering van ondersteuningsstructuren

Bij 3D-laserprinttechnieken zoals SLA, SLS en MJF worden tijdens het printproces ondersteuningsstructuren gebruikt om complexe of hoge delen in balans te houden. Na afloop van het printproces moeten deze ondersteuningen worden verwijderd. In de SOURCE DATA staat dat bij sinter-gebaseerde processen de ondersteuningen eenvoudig met de hand kunnen worden verwijderd, terwijl laser-gebaseerde processen vaak gereedschap vereisen voor de verwijdering (4). Deze techniek is een van de eerste stappen in de afwerking en heeft weinig invloed op de eindkwaliteit, maar is essentieel voor het vrijmaken van het object.

2. Shotpeening

Shotpeening is een techniek waarbij het oppervlak van een object onder lage druk wordt gestraald, waardoor de poriën worden verminderd en het oppervlak glad en slijtvast wordt gemaakt. Deze methode is geschikt voor functionele en esthetische onderdelen. Het heeft geen invloed op de maatvoering van het object en kost slechts één werkdag. In de SOURCE DATA wordt genoemd dat shotpeening ideaal is voor 3D-printproducten met een hoogwaardige afwerking (3). Het is vooral geschikt voor kunststofproducten die slijtvastheid of esthetiek nodig hebben.

3. Vapor polishing

Vapor polishing is een techniek waarbij het object wordt blootgesteld aan een dampbad, waardoor het oppervlak waterafstotend wordt en een gladder, afgesloten uiterlijk krijgt. Deze techniek is ideaal voor toepassingen waar hoge esthetiek en hygiëne belangrijk zijn, zoals medische hulpmiddelen of componenten in de voedingsindustrie. In de SOURCE DATA wordt aangegeven dat vapor polishing een professionele afwerking biedt en vooral geschikt is voor kleine en grote 3D-printopdrachten (3). De SOURCE DATA meldt ook dat het proces een veilige basisafwerking of een premium gladde optie kan bieden, afhankelijk van de eisen van de klant.

4. Food-coatings

Voor toepassingen waar 3D-geprinte onderdelen in contact komen met voedsel, is het gebruik van een food-coating verplicht. Deze coatings sluiten de poriën van het oppervlak en voldoen aan strenge regelgeving zoals FDA21 CFR en EC1935/2004. De SOURCE DATA meldt dat dit proces minimaal vijf werkdagen extra kost en dat het het oppervlak makkelijk schoon te maken maakt (3). Het is een essentiële afwerkingstechniek voor componenten in de voedingsindustrie of voor medische toepassingen waar hygiëne van groot belang is.

5. Chemische afwerking (acetonbad)

Bij 3D-printen met bepaalde kunststoffen, zoals ABS, kan een chemische afwerking met een acetonbad worden uitgevoerd. Deze methode helpt om de oppervlaktegladheid van het object te verbeteren. Het is een specifieke techniek die in de SOURCE DATA wordt genoemd en vooral van toepassing is op kunststofobjecten (1). Het acetonbad lost de randen van het printobject op en smelt deze zodanig dat een gladde, esthetische afwerking ontstaat.

6. Schuren, polijsten en schilderen

Naast chemische afwerkingen is ook mechanische bewerking mogelijk. Dit omvat schuren, polijsten en schilderen van het object. Deze technieken worden vaak toegepast op objecten die visueel aantrekkelijk moeten zijn of die in een specifieke omgeving worden gebruikt. In de SOURCE DATA staat dat deze technieken kunnen worden ingezet om het object te verbeteren en te werken (1). Het is een flexibele afwerking die kan worden afgestemd op de wensen van de klant.

7. Speciale coatings

Naast schilderen kunnen ook speciale coatings worden aangebracht om de stijfheid of sterkte van het object te verbeteren. Deze coatings zijn gericht op versterking van het oppervlak en kunnen worden afgestemd op de gewenste functie van het object. De SOURCE DATA meldt dat deze coatings worden gebruikt om het object verder te bewerken en functioneel te maken (1). Ze zijn vooral geschikt voor functionele onderdelen in industriële of bouwkundige toepassingen.

8. Samenstellen met andere componenten

Na de afwerking kunnen 3D-geprinte objecten worden geassembleerd met andere componenten om een eindproduct te vormen. Deze techniek is vooral relevant voor complexere constructies of functionele onderdelen. In de SOURCE DATA wordt genoemd dat de afwerking kan leiden tot het samenstellen van onderdelen tot een compleet product (1). Dit is een belangrijke stap in de productieketen en maakt het mogelijk om individuele 3D-printobjecten tot functionele eindproducten te verbinden.

Voordelen en toepassingen van afwerkingstechnieken

De SOURCE DATA bevat ook informatie over de toepassingsgebieden van de diverse afwerkingstechnieken. Deze variëren per materiaal en doel van het object. Hieronder geven we een overzicht van de voordelen en toepassingen.

1. Esthetische toepassingen

Voor toepassingen waar het uiterlijk van het object belangrijk is, zoals presentatiemodellen of kunstobjecten, zijn technieken zoals SLA-printen, vapor polishing en shotpeening ideaal. Deze methoden geven een glad, esthetisch en professioneel uiterlijk aan het object. In de SOURCE DATA wordt genoemd dat SLA-printen bijna geen nabewerking nodig heeft en ideaal is voor visueel aantrekkelijke prototypes (1). Deze techniek is ook geschikt voor kunst, sieraden en medische modellen.

2. Functionele toepassingen

Voor functionele onderdelen zoals motorcomponenten, turbinebladen of spuitgietgereedschappen zijn technieken zoals SLS en MJF beter afgestemd. Deze technieken geven objecten met hoge sterkte en mechanische eigenschappen. In de SOURCE DATA staat dat SLS ideaal is voor kleinere oplages met complexe vormvereisten, terwijl MJF beter past bij grotere productieaantallen (2). Deze technieken zijn vooral geschikt voor industriële en bouwkundige toepassingen waar mechanische belasting een rol speelt.

3. Hygiënische toepassingen

Voor toepassingen in de voedingsindustrie of medische sector is het gebruik van food-coatings of vapor polishing verplicht. Deze methoden sluiten de poriën van het oppervlak en maken het object geschikt voor voedselcontact. In de SOURCE DATA wordt genoemd dat food-coatings voldoen aan strenge regelgeving (3). Deze technieken zijn essentieel voor producten die hygiënische eisen moeten voldoen.

4. Duurzame toepassingen

Bij 3D-printtechnieken zoals FDM kunnen duurzame materialen zoals PLA en PETG worden gebruikt, die na het printproces gerecycled kunnen worden. Deze technieken zijn geschikt voor duurzame projecten en helpen bij het verminderen van afval. In de SOURCE DATA wordt genoemd dat FDM-printen met PLA en PETG kan bijdragen aan een duurzamere toekomst (5). Deze methode is ook geschikt voor grootschalige producties waar het gebruik van duurzame materialen centraal staat.

Conclusie

3D-laserprinten biedt veel potentie voor de bouw-, renovatie- en realiteitssector, maar het is essentieel om de eindproducten zorgvuldig af te werken om de gewenste functie, esthetiek en duurzaamheid te bereiken. In dit artikel zijn diverse afwerkingstechnieken besproken, variërend van mechanische bewerkingen zoals schuren en polijsten tot chemische technieken zoals acetonbaden en food-coatings. De SOURCE DATA bevat informatie over de toepassingen, voordelen en technische kenmerken van deze technieken, die specifiek zijn voor 3D-laserprintproducten.

Voor klanten in de bouwsector of DIY-projecten is het belangrijk om te overwegen welke afwerkingstechniek het beste aansluit bij het gewenste eindresultaat. Daarnaast is het raadzaam om rekening te houden met de materialen en de technologie die worden gebruikt bij het printproces, aangezien dit de keuze van afwerking beïnvloedt. Zowel industriële als DIY-gebruikers kunnen profiteren van deze afwerkingstechnieken om hun 3D-printproducten te optimaliseren.

Bronnen

  1. Flinq Plastics
  2. 3DLabs Albrandswaard
  3. 3D Ninja
  4. Production to Go
  5. 3DLabs Vijfheerenlanden
  6. VRT Eindhoven

Related Posts