In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, staat de term 3D-printen niet voor één soort technologie maar omvat meerdere, duidelijk verschillende technologieën. Wat is bijvoorbeeld het verschil tussen SLS, SLA of FDM?
Tekst: Anne Vanacker
Sinds het begin van Additive Manufacturing (AM), al meer dan dertig jaar geleden, zijn er verschillende soorten machines uitgevonden. De belangrijkste gemene deler is de manier waarop de productie wordt uitgevoerd: het ontwerp van het product wordt in schijfjes naar de 3D-printer gestuurd, waarna het product in een additief proces laag voor laag wordt geprint, in tegenstelling tot traditionele productiemethoden die subtractieve processen toepassen. De drie meest gebruikte 3D-printtechnieken zijn stereolithografie (SLA), fused deposition modeling (FDM) en selective laser sintering (SLS).
| SLA | FDM | SLS | |
| Proces | Onderdelen worden laag per laag gebouwd met behulp van een UV-laser om vloeibare fotopolymeerharsen te stollen | Bij dit proces smelt de gloeidraad van kunststof, die via een verwarmde spuitmond-extruder op het verharde model wordt geplaatst, één laag tegelijk; elke laag verhardt en hecht zich aan de vorige laag | Een laser sintert een gepoederd materiaal, waarna het platform daalt en een roller een gladde laag vers poeder over het bed verdeelt |
| Behoefte aan ondersteunende structuur | Ja | Ja | Nee |
| Voordelen | Nauwkeurig, uitstekende oppervlakteafwerking | Snel, gebruiksvriendelijk | Sterk, nauwkeurig, lichtgewicht |
| Nadelen | Langzaam, brosse onderdelen | Lagere resolutie, lagere nauwkeurigheid, lagere oppervlakteafwerking | Poreusheid, aanzienlijke koeltijden, matige oppervlakteafwerking |
| Gebruiks-mogelijkheden | Meestal prototyping, zelden eindproducten | Functionele prototypes, conceptmodellen, eindproducten | Prototypes, eindproducten |
| Materialen | Fotogevoelige harsen | Standaard thermoplasten zoals ABS en PLA | Technische thermoplasten, Nylon |
Er bestaan verschillende andere technieken maar deze lijken vaak op een van de drie bovenstaande. In de maakindustrie wordt bijvoorbeeld vaak gebruik gemaakt van de direct metal laser sintering (DMLS) techniek en de selective laser melting (SLM) techniek aangezien deze kunnen 3D-printen in metaal. Beide technieken zijn zeer gelijkaardig aan SLS qua werkwijze. Bij DMLS worden de deeltjes binnenin het metaal samengesmolten, in tegenstelling tot SLM waarbij een krachtigere laser elke laag metaalpoeder volledig smelt. Een ander verschil is dat op een DMLS printer bijna elke metaallegering kan worden gebruikt terwijl de keuze bij SLM veel beperkter is. Het 3D-printen van metalen vervangonderdelen kan de productie aanzienlijk versnellen doordat bedrijven minder stilstand zouden hebben wanneer een essentieel apparaat defect is.
Anne Vanacker is senior consultant bij PwC.