Het is verstandig om wanneer je een prototype van een product wilt ontwikkelen, na te denken over de beste hulpmiddelen en processen om jouw ontwerp te voltooien. De drie belangrijkste manieren om prototypen te kunnen maken zijn subtractieve productie (CNC-machineonderdelen), spuitgieten (ontworpen om prototypen vooraf te produceren) of additieve productie (3D-printen).
De voordelen van 3D-printtechnologie
Veel bedrijven hebben 3D-printen al omarmd. Anderen hebben plannen om de technologie te introduceren en de traditionele subtractieve productie te vervangen. Uit recent onderzoek blijkt trouwens dat meer dan 70% van de fabrikanten momenteel 3D-printen toepassen. Bovendien verwacht meer dan 50% dat de 3D-printtechnologie voor productontwikkeling in grote hoeveelheden zal worden gebruikt en ongeveer 22% schat dat de effecten ervan op toeleveringsketens nog ingrijpender zullen zijn.
Een rapport uit 2015 van Wohlers Associates, een toonaangevend bedrijf voor 3D-printanalisten, schatte voor de 3D-printindustrie een jaarlijkse groei van 31% tussen 2014 en 2020. In 2014 was de omzet in de 3D-printindustrie ongeveer miljard wereldwijd. In 2016 werden er volgens het jaarverslag van Wohler wereldwijd meer dan 275.000 3D-printers verkocht. De geprojecteerde groei toont aan dat 3D-printen uiteindelijk wereldwijd meer dan € 18,5 miljard aan inkomsten zal genereren.
Het gebruik van de 3D-printtechnologie kan zowel voor particulieren als voor bedrijven tal van voordelen bieden. Hier zijn tien belangrijke voordelen, die 3D-printtechnologie biedt:
1. Snellere productie
3D-printen is sneller dan de conventionele productie, inclusief spuitgietmatrijzen en subtractieve productie. Denk aan de snelheid van een sportwagen versus de snelheid van een paard-en-wagen. Beide zullen hun bestemming bereiken, maar het tijdsverschil is aanzienlijk. Van een prototype tot een eindproduct, 3D-printen test ideeën en ontwerpen snel. Voornamelijk met de nieuwe formlabs form 2.
Een sneller ontwerp en de productie van prototypen betekent meer tijd om het prototype te herhalen en de productmarkt vóór de concurrenten te vinden. De productie van 3D-printen duurt slechts enkele uren. Omgekeerd kan het testen van ideeën en het ontwerpen met conventionele productiemethoden dagen zo niet meerdere weken duren.
2. Gemakkelijk bereikbaar
3D-printen bestaat al tientallen jaren, maar het begon pas in 2010 echt op gang te komen. De plotselinge interesse in 3D-printen heeft naarmate er meer concurrentie op de markt is gekomen het gebruik van software en hardware voor consumenten gemakkelijker gemaakt. Het is nog nooit zo eenvoudig geweest om de technologie te leren en je kunt deze binnen enkele dagen in jouw productiecyclus opnemen.
3. Betere kwaliteit
Traditionele productiemethoden kunnen gemakkelijk leiden tot slechte ontwerpen en dus tot prototypen van slechte kwaliteit. Stel je eens een scenario voor waarin iemand een cake wil bakken door alle ingrediënten te combineren, ze te mengen en in de oven te zetten om te bakken. Als de ingrediënten niet goed gemengd zijn, zal de cake problemen hebben zoals luchtbellen of het niet goed bakken. Dat is wat er ook soms gebeurt bij subtractieve- of spuitgietmatrijzen. Je bent niet 100% van de tijd verzekerd van kwaliteit. 3D-printen maakt de stapsgewijze assemblage van het object mogelijk, wat verbeterde ontwerpen en uiteindelijk objecten van betere kwaliteit garandeert.
4. Tastbaar ontwerp en het testen van het product
Het is op geen enkele andere manier mogelijk om een product op het scherm te zien of vrijwel te vergelijken met het werkelijke gevoel van een prototype. 3D-printen biedt wel dat voordeel. Het is mogelijk om de aanraking en het gevoel van het prototype van het product te ervaren om het fysiek te testen en de fouten in het ontwerp te vinden. Als er een probleem wordt gevonden, kun je het CAD-bestand wijzigen en de volgende dag een nieuwe versie afdrukken.
5. Kostenbesparend
Arbeidskosten spelen een grote rol bij het bepalen van de hoeveelheid geld, die moet worden uitgegeven om een prototype te kunnen ontwikkelen. Traditionele methoden om een prototype te maken, waaronder productieruns en spuitgietmatrijzen, zijn duur omdat ze veel menselijke arbeid vereisen. De arbeidskosten zijn ook bij de conventionele subtractieve productie erg hoog. Je hebt ervaren machine-operators en technici nodig om de productie af te kunnen handelen. Ook moet je deze arbeiders betalen en dure machines gebruiken. Bij 3D-printen kan arbeid echter zo minimaal zijn als één persoon, die een printopdracht uitvoert.
6. Creatieve ontwerpen en aanpassingsvrijheid
Traditionele productietechnieken zijn goed in het maken van miljoenen exemplaren van hetzelfde. Het resulteert in dezelfde duffe en saaie ontwerpen zonder dat er veel verbeterd kan worden. Elk ontwerp uniek maken is met deze technieken buitengewoon moeilijk.
3D-printen zorgt voor eindeloze personalisatie, waardoor het veel eenvoudiger is om de persoonlijke accenten, die door klanten worden gevraagd, aan te passen. Jouw verbeelding is de enige beperking. Je kunt bijvoorbeeld een kroon maken, die precies is ontworpen om in iemands mond te passen. Dit vermindert het aantal bezoeken aan een tandarts, die een patiënt nodig heeft om ervoor te zorgen dat ze een goed passende kroon hebben.
7. Onbeperkte vormen en geometrie
Oude productiemethoden vertrouwen op matrijzen en snijtechnologieën om de gewenste vormen te genereren. Geometrisch complexe vormen ontwerpen kan met deze technologie moeilijk en duur zijn. 3D-printen gaat deze uitdaging met gemak aan en er is niet veel dat de technologie met het juiste ondersteuningsmateriaal niet kan doen.
8. Kan diverse grondstoffen implementeren
Productontwerpers moeten hun stappen, als het gaat om materialen voor het gebruik bij de productie van subtractieve of spuitgietmatrijzen, scherp berekenen. Massaproductie ondersteunt het mengen van grondstoffen niet, omdat dit duur kan zijn. Bovendien is het combineren van chemische en fysische elementen ingewikkeld. 3D-printen is gemakkelijk geschikt voor een breed scala aan grondstoffen, waaronder glas, metaal, papier, keramiek, biomateriaal, zilver, enz.
9. Minder afvalproductie
CNC-snijden en spuitgieten resulteren in veel verspilde middelen. Beide omvatten het verwijderen van materialen uit massieve blokken. In tegenstelling tot deze twee, gebruikt 3D-printen alleen materiaal dat nodig is om een prototype te maken – niet meer, niet minder. Bovendien is het hergebruik van de materialen van een 3D-afdruk relatief eenvoudig. Als gevolg hiervan veroorzaakt additieve productie zeer weinig afval en bespaart het een bedrijf veel geld.
10. Beperking van risico’s
Als het gaat om de productie van producten, weet een goede ontwerper dat een goede ontwerpverificatie cruciaal is voordat hij in een duur vormgereedschap investeert. Met 3D-printtechnologie kunnen productontwerpers productprototypes verifiëren voordat ze beginnen met substantiële productie-investeringen, die soms rampzalig kunnen zijn.
Met 3D-printen kun je een concept sneller dan je je kunt voorstellen omzetten in realiteit. Producten worden snel en goedkoop gebouwd. De technologie zal ongetwijfeld elke branche blijven transformeren en de manier waarop we werken en leven in de toekomst veranderen.
Laat een reactie achter