Topology utskriven med hjälp av 3D Printing

3D Printing

Kostnadseffektivt alternativ vid komponenttillverkning för företag

Innehållsförteckning

Introduktion

3D Printing är en teknik som möjliggör att skapa fysiska objekt genom att lägga lager av material på varandra tills önskad form har skapats. Detta skiljer sig från traditionell tillverkning där material ofta tas bort, t.ex. genom att skära eller fräsa, eller där material formas i en tillverkad form, t.ex. formsprutning och gjutning.

3D Printing har revolutionerat många branscher genom att möjliggöra snabbare och billigare tillverkning av komplexa och skräddarsydda produkter. Till exempel kan man skriva ut prototyper och slutprodukter inom fordonsindustrin, vilket minskar utvecklingstiden och kostnaderna. Inom medicinsk teknik kan man skriva ut proteser och implantat som passar exakt till patientens behov och anatomiska egenskaper. Inom arkitektur kan man skriva ut modeller av byggnader och infrastruktur för att visualisera och testa olika designalternativ.

Men det finns också några utmaningar med 3D-utskrift, såsom höga kostnader för material och utrustning samt behovet av kompetent som kan hantera tekniken. Trots detta har 3D-utskrift visat sig vara en spännande teknik med stor potential att fortsätta revolutionera tillverkningsindustrin.

Vad är 3D printing?

3D Printing, även känt som additiv tillverkning, är en samling tillverkningsprocess där ett tredimensionellt fysiskt objekt skapas genom att stapla lager av material på varandra. Denna teknik är ett av de mest innovativa verktygen inom modern tillverkning och möjliggör skapandet av högkvalitativa prototyper och produktion av komplexa former som inte kan tillverkas med traditionella tillverkningsmetoder.

3D Printing fungerar genom att en digital modell av objektet skapas med hjälp av en datorprogramvara. Därefter beskär man modellen vilket innebär att den skärs upp i tunna lager. Denna digitala beskurna modell skickas sedan till en 3D-skrivare, som skapar objektet genom att lägga lager av material en efter en tills objektet är komplett.

Materialen som används för 3D-utskrifter kan variera från plast och metall till keramik och även biologiska material som levande celler. 3D-skrivare finns i olika storlekar och varianter, från små enheter som används för hobbysyfte till stora industriella maskiner som kan skriva ut stora och komplexa delar.

Fördelarna med 3D-utskrifter inkluderar en snabbare prototyputvecklingstid, möjligheten att skriva ut objekt i små serier eller enskilda delar och möjligheten att skapa geometriskt komplexa objekt som är svåra att tillverka med traditionella metoder. Dessutom kan 3D Printing minska material- och energiförbrukningen genom att använda endast de nödvändiga materialen för att skapa objektet.

3D Printing anses vara en av de mest innovativa tillverkningsteknikerna idag. Det har potential att revolutionera hur föremål och komponenter tillverkas och har redan haft en stor påverkan inom många olika branscher.

Vilka olika tekniker används inom 3D Printing?

Det finns flera olika tekniker som används vid 3D Printing, några av de vanligaste och som vi erbjuder på TOP3D är följande:

Powder Bed Fusion

Power Bed Fusion (SLS för plast och DMLS/SLM för metall) använder en laser för att smälta eller sintera plast-/metall-pulver för att skapa objektet. Ett tunt lager med pulvermaterial sprids ut över en plattform, sedan riktas en laser mot materialet för att smälta eller sintra de specifika områdena som ska bilda objektet. Efter att varje lager har sinterats, sänks plattformen en nivå och ett nytt lager av pulvermaterial appliceras på toppen. Denna process upprepas tills objektet är färdigt.

Stereolithography

Stereolithography, förkortat SLA, är en teknik som använder en laser för att härda ett flytande fotokänsligt material. En behållare fylls med det flytande materialet och en laserstråle rör sig över materialet för att härda det i precis de områden som krävs för att skapa objektet. Efter att varje lager har härdats, sänks plattformen en nivå och ett nytt lager av flytande material sprids ut på toppen. Denna process upprepas tills objektet är färdigt. Den färdiga detaljen laseras sedan i en ljusugn för att härd färdigt allt material.

Multi Jet Fusion

Multi Jet Fusion, förkortat MJF, är en teknik som använder liknande teknik som en bläckstråleskrivare för att applicera ett bindemedel på ett pulvermaterial. Ett värmeelement värmer sedan upp materialet för att smälta det tillsammans i de områden som bindermedlet applicerats på. Därefter appliceras ett nytt lager av pulvermaterial på toppen och processen upprepas tills objektet är färdigt.

 

Fused Deposition Modeling

Fused Deposition Modeling, eller FDM, fungerar genom att smälta en tråd av termoplastiskt material och sedan pressa ut det genom en liten munstycke på 3D-skrivaren. Materialet läggs ut i lager för att bygga upp objektet.

Binder Jetting

Binder Jetting använder en teknik som liknar en bläckstråleskrivare för att applicera ett bindemedel på ett pulvermaterial. Bindemedlet binder sedan ihop pulverpartiklarna för att skapa objektet. Reultatet är en skör detalj som sedan härdas i en ugn med en temperatur nära smältpunkten för materialet. Detta slutgiltiga steg resulterar i detaljer med mycket låg porositet och med mycket bra materialegenskaper.

Är du osäker på vilken process som passar ditt ändamål bäst? Klicka då här!

3D-modeller utskrivna med 3D Printing

Hur kan 3D Utskrifter användas i Praktiken?

3D-utskrifter kan användas inom en rad olika områden och applikationer. Här är några exempel på hur tekniken kan användas:

  • Prototyptillverkning: 3D-utskrifter är ett värdefullt verktyg för att skapa prototyper av produkter och komponenter. Detta gör att tillverkare kan testa och utvärdera produktdesignen på ett kostnadseffektivt och effektivt sätt.
  • Tillverkning av komplexa delar: 3D-utskrifter kan användas för att skapa geometriskt komplexa delar som är svåra eller omöjliga att tillverka med traditionella tillverkningsmetoder.
  • Medicinsk användning: 3D-utskrifter kan användas inom medicinen för att skapa prototyper av proteser och implantat. Dessutom kan 3D-utskrifter användas för att skapa modeller av kroppsdelen eller organ som behöver behandlas eller opereras på. På Sahlgrenska universitetssjukhuset i Göteborg används 3D-teknik för att förbättra värden inom flera områden, inklusive ortopedi, handkirurgi, radiologi, öron-näsa-hals, käkkirurgi, neurokirurgi, plastikkirurgi, ortopedteknik, barnkardiologi samt barnkirurgi
  • Arkitektur: 3D-utskrifter kan användas för att skapa modeller av byggnader och strukturer för att visualisera och testa olika designalternativ.
  • Konst och design: 3D-utskrifter kan användas av konstnärer och designers för att skapa unika och komplexa konstverk och designobjekt.
  • Utbildning: 3D-utskrifter kan användas inom utbildning för att visualisera och demonstrera olika vetenskapliga och tekniska principer.
  • Tillverkning av reservdelar: 3D-utskrifter kan användas för att tillverka reservdelar på plats, vilket minskar kostnaderna och tiden för leverans av reservdelar.
  • Tillverkning av små serier: 3D-utskrifter kan användas för att tillverka små serier av produkter, vilket gör att mindre företag kan konkurrera med större företag på marknaden.

Vad är fördelarna med 3D Printing?

Fördelarna med 3D Printing är många. Tekniken gör det möjligt att producera objekt med hög precision och komplexa former som skulle vara svåra eller omöjliga att skapa med traditionell tillverkningsteknik. Dessutom kan 3D-utskrift användas för att skapa objekt på ett mer miljövänligt sätt eftersom det genererar mindre avfall än traditionell bearbetning.

  • Kostnadsbesparingar: 3D-utskrifter kan vara kostnadseffektiva eftersom de kan minska behovet av dyra verktyg och formar. Dessutom minskar material- och energiförbrukningen eftersom 3D-utskrifter endast använder de nödvändiga materialen för att skapa objektet.

  • Anpassningsbarhet: 3D Printing gör det möjligt att skapa unika och anpassade objekt eftersom varje objekt kan skapas individuellt utan att behöva ändra tillverkningsutrustningen.

  • Tidsbesparingar: 3D Printing kan snabba upp prototyp- och produktionstiden genom att minska behovet av manuell arbetskraft och verktygsändringar. Detta leder till snabbare produktutveckling och leveranstider.

  • Hållbarhet: 3D-utskrifter kan bidra till att minska miljöpåverkan genom att använda endast de nödvändiga materialen för att skapa objektet och minska avfallet genom att skapa delar efter behov istället för att tillverka dem i bulk.

  • Flexibilitet: 3D Printing ger användare möjligheten att utforska olika designalternativ utan att behöva investera i dyra verktyg och formar. Dessutom kan designen ändras och anpassas snabbt och enkelt efter behov.

  • Skapandet av geometriskt komplexa objekt: 3D-utskrifter gör det möjligt att skapa objekt med mycket hög geometrisk komplexitet. Detta skulle vara mycket svårt eller omöjligt att göra med traditionella tillverkningsmetoder.

Inom vilka branscher används 3D printing idag?

3D Printing används idag inom en rad olika branscher, från medicinsk teknik och fordonsindustrin till arkitektur och konst. Företag inom dessa branscher har antagit tekniken för att förbättra sin produktion och effektivitet. 3D Printing har också öppnat upp möjligheter för nya typer av företag och entreprenörer som har möjlighet att skapa och sälja egna produkter på ett enklare och mer kostnadseffektivt sätt.

Med denna utskriftsteknik i konstant utveckling är det spännande att se vad framtiden har att erbjuda för denna innovativa teknik. Med en ökning av tillgänglighet och användbarhet förväntas 3D-utskrift fortsätta revolutionera tillverkningsindustrin och skapa nya möjligheter för företag och entreprenörer.

Här är några exempel på branscher där tekniken används idag:

Tillverkningsindustrin

3D-utskrift används inom tillverkningsindustrin för att skapa prototyper, verktyg och produktionstillbehör. Genom att använda 3D-utskriftsteknik kan företagen snabbt producera och testa prototyper och förbättra sin produktionsprocess.

Medicinsk teknik

Inom medicinsk teknik används 3D Printing för att skapa modeller och prototyper av anatomiska strukturer, proteser och medicinska instrument. Detta gör det möjligt för läkare och kirurger att visualisera och planera ingrepp och ge mer precisa behandlingar.

Fordonsindustrin

3D Printing används inom fordonsindustrin för att skapa prototyper av delar och komponenter samt för att tillverka reservdelar och tillbehör. Denna teknik möjliggör också anpassade fordonsdesigner och snabbare produktionstid.

Arkitektur och konstruktion

Inom arkitektur och konstruktion används 3D-utskrifter för att skapa modeller av byggnader och infrastruktur. Detta ger arkitekter och ingenjörer en bättre förståelse för designen och hur den kommer att fungera i verkligheten.

Konst och Design

Utskrifter i 3D används också inom konst och design för att skapa skulpturer, smycken och andra konstverk. Denna teknik ger konstnärer och designers möjlighet att skapa unika och komplexa objekt som annars skulle vara svåra eller omöjliga att producera.

Hur ser framtiden ut för 3D Printing?

Framtiden för 3D Printing är lovande med en stor potential för nya teknologier och material, samt nya möjligheter för användning inom olika branscher.

En av de nya teknologierna som har potential att revolutionera 3D-utskriftstekniken är moln-baserad 3D Printing. Med denna teknik kan användare skicka 3D-modeller till en moln-tjänst där modellerna sedan skrivs ut på en 3D-skrivare som är ansluten till nätverket. Detta gör det möjligt att skriva ut objekt från nästan var som helst i världen.

Nya material är också en viktig del av framtiden för 3D Printing. Forskare och utvecklare arbetar på att skapa nya material som är mer hållbara, starkare och mer flexibla än de som används idag. En annan spännande utveckling är användningen av biologiskt nedbrytbara material som kan brytas ner och återvinnas på ett mer miljövänligt sätt.

Potentialen för 3D Printing är enorm, särskilt inom medicinsk teknik. Tekniken kan användas för att skapa anpassade proteser, medicinska implantat och andra medicinska enheter som är skräddarsydda för patientens behov. Dessutom kan 3D Printing användas för att skapa levande vävnader och organ som kan användas för transplantationer och för att studera sjukdomar.

Nya användningsområden för 3D Printing dyker upp hela tiden. Till exempel används tekniken nu för att skapa livsmedelsprodukter som choklad och pizza. Dessutom används tekniken för att skapa nya konstverk och skulpturer samt för att producera hus och byggnader.

Framtiden för 3D Printing ser onekligen ljus med nya teknologier, material och användningsområden som ständigt utvecklas. Medan det fortfarande finns utmaningar som måste övervinnas, är det troligt att tekniken kommer att fortsätta revolutionera tillverkningsindustrin och skapa nya möjligheter för innovation och kreativitet.

Din Leverantör Av 3D Utskrifter

TOP3D är en heltäckande leverantör av slutprodukter och prototyper som tillverkas med hjälp av 3D printing. Vi använder oss av tillverkningsteknologier av högsta klass och kan på så sätt hjälpa företag att snabbt gå från digitalt underlag till fysisk produkt. Vi är verksamma över hela landet, så oavsett om du är i behov av 3D printing i StockholmGöteborg eller någon annanstans i Europa så kan vi erbjuda er våra unika lösningar.

- BRA ATT VETA OM 3D PRINTING -

Vanligt förekommande frågor om 3d printing

Gemensamt för alla 3D printing processer är att detaljer alltid byggs upp lager för lager. Detta görs genom att detaljen som ska tillverkas sektioneras upp i en mängd tvärsnitt, som kallas lager, med någon tiondels millimeter. Dessa lager utgör grunden för 3d printing, både i plast och metall.

Med 3D printing har man ingen startkostnad och är därför ofta billigare än traditionell tillverkning när det gäller fåstyckstillverkning och mindre serier. Kostnaden för 3D printing beräknas utifrån den 3d-fil som finns av komponenten och det är främst storleken av detaljen som bestämmer priset. Hög komplexitet kostar sällan något extra vilket inte är fallet i traditionell tillverkning. Lägsta ordervärde hos oss är 2000 kr  exkl. moms och frakt.

För att vi ska kunna räkna på priser för tillverkning behöver ni förse oss med:

  1. 3D-fil – en fil per detalj som ska tillverkas och inte som en assembly.
  2. Antal detaljer som önskas av varje modell.
  3. Önskan på material, process och efterbehandling och/eller en beskrivning för vilka krav ni har så att vi kan rekommendera en kombination som passar er.

Har ni ingen 3d-fil så måste en sådan tas fram vilket vi gärna hjälper till med. Kontakta oss för mer info om ni behöver hjälp med detta.

Fördelarna med 3D Printing är bland annat snabbare produktutveckling, minskade produktionskostnader, möjligheten att skapa mer komplexa objekt och en minskad miljöpåverkan.

Våra leveranstider ligger oftast på mellan 0-9 dagar för plast och 5-15 dagar för metall. Detta beror på valet av process och material samt om man vill ha någon form av efterbehandlingsprocess eller ej.

Man kan 3D printa nästintill i vilka material som helst, allt från plast och metall till trä och betong. Vi erbjuder tillverkning i en mängd olika termoplaster, härdplaster, metaller och kompositer. Läs mer om våra processer och material för 3d printing i här.

Absolut! 3D printing i metall är ett bra och kostnadseffektivt alternativ till traditionell tillverkning av metall. Vi erbjuder en rad olika legeringar som exempelvis rostfritt stål, aluminium, titan, koppar och många fler. Läs mer om våra processer och material för 3d printing i metall här.

Hållfastheten för 3d-printing är generellt mycket bra. 3D-printad aluminium har ungefär samma hållfasthet som gjutet och stål i nivå med smitt. Det finns en uppfattning bland vissa att 3d-printade detaljer inte håller, men i dessa fall har man oftast använt fel material eller fel process för det ändamålet.

Dessa processer ger mycket snarlika resultat och materialegenskaper, men processerna skiljer sig mycket åt. Båda processerna bygger geometrier genom att smälta ett pulver. I SLS smälts pulvret ihop med en laser medan pulvret i MJF smälts med hjälp av en värmelampa och en forma av värmeattraherande bläck. Pratar vi PA12 (nylon12) så blir detaljer tillverkade med SLS vita och detaljer tillverkade med MJF gråa. Båda går att färga in.

ESD står för elektrostatisk urladdning (Electrostatic Discharge), vilket är en plötslig överföring av elektricitet mellan två elektriskt laddade objekt orsakad av direkt kontakt eller genom ett elektriskt fält. Detta fenomen kan orsaka skador på elektroniska komponenter och kretsar, eftersom de ofta är känsliga för små laddningar. För att skydda mot ESD-skador används ofta antistatiska material, jordningsmetoder och andra förebyggande åtgärder inom elektronikindustrin.

en bild som representerar att man har 100% infilrate när man beställer 3d utskrift
en bild som representerar att man har 0% infilrate när man beställer 3d utskrift

Ett CAD-program, vilket står för ”Computer-Aided Design,” är en viktig komponent när det gäller att beställa 3D-utskrifter för industriella ändamål. CAD-program är specialiserade mjukvaror som används för att skapa detaljerade och exakta digitala modeller av objekt, komponenter eller prototyper. Dessa digitala modeller fungerar som grundläggande ritningar eller konstruktioner som behövs för att framställa fysiska föremål med hjälp av 3D-utskriftsteknik.

.STL (stereolitografi) är ett filformat som används för att representera 3D-geometri, särskilt ytor som består av trianglar. Det är ett vanligt format inom 3D-utskrift och används för att beskriva modeller som ska skrivas ut i 3D-skrivare.

.STEP (Standard for the Exchange of Product Data) är en standard för att utbyta 3D-modeller och produktdata mellan olika CAD (Computer-Aided Design) program. Det är ett vanligt format inom industrin och används för att överföra detaljerade 3D-modeller av komponenter och produkter.