Wat is Rapid Prototyping in 3D-printen?

Als je nog nooit van 3D-printen of rapid prototyping hebt gehoord, vraag je je misschien af wat het is en hoe het werkt. Rapid prototyping heeft verschillende voor- en nadelen, waaronder kosten, processen en technieken. Lees verder om meer te leren over deze geweldige technologie! Hieronder vind je enkele van de meest populaire methoden voor rapid prototyping. Deze methoden zijn ideaal voor het maken van metalen of kunststof prototypes en kunnen worden gebruikt voor zowel metalen als kunststof onderdelen.

Snelle prototyping

Een 3D-printer kan de oplossing zijn voor rapid prototyping. Met behulp van computergestuurd ultraviolet licht wordt lichtgevoelige vloeistof laag voor laag gestold. Het eindproduct wordt vaak gebruikt om de effectiviteit en bruikbaarheid van het idee te testen. Het kan een goedkope manier zijn om een product te ontwikkelen dat de waarde ervan aan potentiële klanten aantoont. In tegenstelling tot traditionele methoden kunnen 3D-printers schaalmodellen maken, waardoor snelle veranderingen en iteraties mogelijk zijn.

Een veelvoorkomende toepassing van rapid prototyping is de productie van complexe metalen onderdelen. SLS gebruikt een krachtige laser om thermoplastisch poeder op een bouwplaat te smelten. Elke laag vormt een onderdeel. In tegenstelling tot traditionele productieprocessen worden onderdelen laag voor laag gecreëerd. Een ondersteunende structuur wordt omgeven door een laag poeder. SLS wordt gebruikt voor de productie van zowel kunststof als metalen prototypes. Het proces kan complexe geometrieën en interne roosterstructuren produceren.

Technieken

Er zijn verschillende soorten rapid prototyping-technieken in 3D-printen. Verschillende van deze technologieën maken gebruik van fotogrammetrie om onderdelen te creëren. SLS gebruikt bijvoorbeeld een krachtige laser om thermoplastische poedermaterialen op een bouwplaat te versmelten. Lagen materiaal worden vervolgens één voor één versmolten. SLS werkt met zowel metalen als kunststof prototyping en kan onderdelen produceren met complexe geometrieën, zoals interne roosterstructuren.

Printplaten en elektronica zijn twee populaire voorbeelden van hoe 3D-printen kan worden gebruikt voor prototyping. PHYTEC, een toonaangevende leverancier van oplossingen voor de industriële embedded markt, gebruikte Rapid Prototyping om een PCB te ontwikkelen. De DragonFly 2020 3D-printer kan een PCB in slechts twaalf tot achttien uur produceren, tien tot vijftien keer sneller dan traditionele methoden. Dit maakt het mogelijk om sneller werkende prototypes te ontwikkelen en de ontwikkelingscyclus te verkorten, terwijl de kwaliteit van de eindproducten wordt verbeterd.

Kosten

Voordat u een product lanceert, moet u minimaal één prototype hebben. Vaak werken klanten twee tot vier prototypes af voordat ze het eindproduct lanceren. Bij eenvoudige producten kunt u echter verwachten dat u tientallen of zelfs honderden prototypes bouwt voordat u het eindproduct lanceert. Met andere woorden, de kosten van rapid prototyping in 3D-printen zijn minimaal vergeleken met de kosten van grootschalige apparatuur of geautomatiseerde machines.

Een functioneel prototype is een ontwerp dat precies werkt zoals gepland. Dit prototype is meestal gemaakt van materialen die vergelijkbaar zijn met het eindproduct. Later besteden de ingenieurs aandacht aan de details en prestaties van het product. Deze stap is cruciaal voor het productieproces, omdat het eindresultaat strenge kwaliteitsborgingsmaatregelen moet doorstaan. Om deze redenen is 3D-printen een uitstekende keuze voor veel producten. Ondanks de hoge kosten is het proces de prijs meer dan waard.

Proces

Rapid prototyping in 3D-printen kan de time-to-market van nieuwe producten versnellen. Door meerdere modellen van een product in verschillende vormen en maten te maken, kan een bedrijf verschillende ontwerpconcepten tegelijk testen. Dit kan hen helpen om in minder tijd het ideale ontwerp te vinden. Prototypes die met 3D-printen zijn geproduceerd, zijn vaak veel gemakkelijker te onderzoeken dan prototypes die met 3D-software zijn gemaakt. Real-life prototypes zijn niet alleen gemakkelijker te begrijpen, maar ook gemakkelijker uit te leggen aan het management en klanten.

Het proces van rapid prototyping bestaat in principe uit drie fasen. Eerst maakt u de CAD-gegevens voor uw product. Vervolgens kiest u het materiaal om het af te drukken. Zodra het ontwerp definitief is, is de volgende fase het ontwikkelen van het prototype. De laatste stap omvat het aanbrengen van aanpassingen, het toevoegen van materialen en het bewerken ervan. Bij rapid prototyping duurt het hele proces slechts een dag, terwijl traditionele prototypingmethoden weken of zelfs maanden in beslag kunnen nemen.