Le stampanti industriali 3D sono utilizzate per la produzione. Affidabilità, tempo di attività e ripetibilità sono molto importanti per questi sistemi. La disponibilità della stampante e il throughput sono considerazioni chiave sull’opportunità di acquistarne una. Le stampanti 3D industriali hanno una vasta gamma di aree di applicazione e producono molti tipi diversi di parti. Molte stampanti 3D sono prodotti di nicchia e ottimizzate per una particolare applicazione, cliente, materiale o caso d’uso.
So che tutti vogliono acquistare la “migliore” stampante 3D, ma non c’è una stampante 3D migliore. Proprio come non c’è una “macchina migliore”, una Veyron è fantastica, a meno che tu non debba portare quattro persone da qualche parte. La Porsche 911 è un’auto stupefacente ma non per il fuoristrada. UPS non utilizza nessuna delle due auto per consegnare in modo efficiente i propri pacchi, anche se sono veloci. Allo stesso modo, le stampanti 3D sono cavalli per le corse . Esistono sistemi specifici per gli studi odontoiatrici e altri per i centri dentali e altri che avrebbero senso per fare la produzione dentale in un ambiente più simile alla fabbrica. Allo stesso modo, ci sono sistemi che devono essere distribuiti in fabbrica e altri che sono meno industriali, ma entrambi vengono utilizzati per la produzione. A seconda della produttività o persino di un materiale o geometria, una determinata stampante potrebbe essere più adatta a voi. A causa di ciò,
I sistemi di produzione e prototipazione in-office sono sistemi che dovrebbero essere in grado di funzionare in un ambiente di ufficio. Non dovrebbero avere bisogno di HVAC industriale o alta potenza o altri requisiti avanzati. Dovrebbero essere più affidabili e avere una ripetibilità maggiore rispetto ai sistemi desktop. In alcuni casi questi sistemi vengono utilizzati per realizzare molte decine di migliaia di parti. Queste parti di solito sono destinate a ingegneri e progettisti per le prove o devono essere aggiunte in un ufficio. In generale questi sistemi dovrebbero essere facili da usare, non un dolore da usare e dare parti buone. Nella rimozione del supporto spesso queste macchine richiedono un bagno d’acqua, un bagno solvente, una stazione a getto d’acqua o simili per rimuovere il materiale di supporto. Questa zona diventerà piuttosto confusa se non si tende bene e questo non è molto adatto per l’ufficio.
Le stampanti 3D ad alta temperatura stampano a temperature superiori a 420 ° C e dispongono di camere di costruzione che possono essere riscaldate a temperature superiori a 90 ° C. Hanno componenti rinforzati, sono generalmente facili da usare e dovrebbero fornire parti di buona qualità rispetto ai sistemi desktop. Meno capaci di produrre volumi e velocità rispetto a sistemi industriali molto più grandi, dovrebbero consentire alle persone di realizzare parti di alta qualità. Dovrebbero avere molte impostazioni e avere un buon controllo sul calore nelle camere di costruzione. Le temperature dell’ugello, la temperatura della piattaforma di costruzione e il flusso d’aria devono essere controllati. Un alto grado di controllo sulle temperature nella camera di costruzione è un buon segno di una buona stampante 3D ad alta temperatura, di filtri HEPA e di carbone dovrebbero essere sulla macchina come dovrebbe un qualche tipo di soluzione di flusso d’aria diretta per consentire un migliore raffreddamento del punto pin. L’uso principale di questi sistemi è la stampa 3D di materiali ad alte prestazioni come PEEK, PEKK e PEI (Ultem). Il PEEK è molto richiesto per applicazioni aerospaziali e medicali e presenta alcune delle più alte temperature di servizio continuo, punti di forza e resistenza ai solventi che si possono trovare in una plastica. PEKK è un materiale più recente che può avere prestazioni comparabili in alcuni casi, ma può essere eminentemente più modificabile. PEI è un materiale che è particolarmente adatto per applicazioni aerospaziali in quanto ha basso fumo, bassa tossicità e bassa fiamma oltre ad essere intrinsecamente ignifugo. Questi materiali stanno spingendo l’involucro nelle prestazioni dei polimeri e vengono utilizzati per sostituire i metalli negli aerei, nelle automobili ad alte prestazioni e nel corpo. Il PEEK è molto richiesto per applicazioni aerospaziali e medicali e presenta alcune delle più alte temperature di servizio continuo, punti di forza e resistenza ai solventi che si possono trovare in una plastica. PEKK è un materiale più recente che può avere prestazioni comparabili in alcuni casi, ma può essere eminentemente più modificabile. PEI è un materiale che è particolarmente adatto per applicazioni aerospaziali in quanto ha basso fumo, bassa tossicità e bassa fiamma oltre ad essere intrinsecamente ignifugo. Questi materiali stanno spingendo l’involucro nelle prestazioni dei polimeri e vengono utilizzati per sostituire i metalli negli aerei, nelle automobili ad alte prestazioni e nel corpo. Il PEEK è molto richiesto per applicazioni aerospaziali e medicali e presenta alcune delle più alte temperature di servizio continuo, punti di forza e resistenza ai solventi che si possono trovare in una plastica. PEKK è un materiale più recente che può avere prestazioni comparabili in alcuni casi, ma può essere eminentemente più modificabile. PEI è un materiale che è particolarmente adatto per applicazioni aerospaziali in quanto ha basso fumo, bassa tossicità e bassa fiamma oltre ad essere intrinsecamente ignifugo. Questi materiali stanno spingendo l’involucro nelle prestazioni dei polimeri e vengono utilizzati per sostituire i metalli negli aerei, nelle automobili ad alte prestazioni e nel corpo. PEKK è un materiale più recente che può avere prestazioni comparabili in alcuni casi, ma può essere eminentemente più modificabile. PEI è un materiale che è particolarmente adatto per applicazioni aerospaziali in quanto ha basso fumo, bassa tossicità e bassa fiamma oltre ad essere intrinsecamente ignifugo. Questi materiali stanno spingendo l’involucro nelle prestazioni dei polimeri e vengono utilizzati per sostituire i metalli negli aerei, nelle automobili ad alte prestazioni e nel corpo. PEKK è un materiale più recente che può avere prestazioni comparabili in alcuni casi, ma può essere eminentemente più modificabile. PEI è un materiale che è particolarmente adatto per applicazioni aerospaziali in quanto ha basso fumo, bassa tossicità e bassa fiamma oltre ad essere intrinsecamente ignifugo. Questi materiali stanno spingendo l’involucro nelle prestazioni dei polimeri e vengono utilizzati per sostituire i metalli negli aerei, nelle automobili ad alte prestazioni e nel corpo.
PPA (questi materiali in nylon ad alte prestazioni come Ultramid, Rilsan, Stanyl e altre versioni più recenti di questi materiali) non sono tradizionalmente in grado di raggiungere i limiti di prestazioni di PEEK (sono anche noti collettivamente come PAEK) e simili ma le aziende stanno sviluppando materiali che in alcuni casi hanno prestazioni incredibilmente elevate. Lo sviluppo, il test e la produzione di queste parti dovrebbero essere eseguiti su stampanti 3D ad alta temperatura.
Le due categorie “Per la produzione su larga scala di articoli fini e altamente dettagliati” e “Per la produzione su larga scala di parti d’uso difficili” possono sembrare un po ‘contrite. In realtà, sebbene i produttori che utilizzano la stampa 3D per realizzare parti di solito richiedono robustezza e precisione dimensionale a tutti i costi o necessitano di scorrevolezza e dettaglio a tutti i costi. Per un apparecchio acustico, è necessario che sia confortevole e liscio soprattutto. Non deve essere incredibilmente forte. Per quel tipo di applicazione, guarderai SLA o DLP per renderlo di solito perché questi in scala ti danno milioni di parti dettagliate e fluide che funzionano come apparecchi acustici. Se stai facendo uno stampo per una parte dentale, utilizzerai anche queste tecnologie e se hai bisogno di un cast per gioielli finirai anche con questi sistemi.
Nel frattempo gli altri clienti vogliono componenti robusti che devono essere resistenti e resistere bene nelle condizioni più difficili. Qui in sostanza ti rivolgi a FDM o SLS per creare queste parti. Queste stampanti sono in grado di sputare decine di migliaia di questi pezzi accurati dimensionalmente al giorno. Sono meno dettagliate e lisce delle altre parti ma più forti. Spesso le persone mi chiedono se dovrebbero ottenere FDM o SLS o SLA. È la domanda sbagliata da chiedere. Qual è il tuo bisogno? Cosa devi fare e cosa deve fare? Sulla base di questo, di solito, ci ritroviamo con una forchetta e cerchiamo tecnologie altamente dettagliate o parti difficili.
I sistemi di grande formato accessibili sono una categoria completamente nuova. Molti vecchi sistemi sono ottimizzati per diecimila oggetti delle dimensioni di un marmo. Con i sistemi di grande formato, abbiamo iniziato a vedere da $ 20.000 a $ 60.000 parti da 50 cm per 50 cm. Una parte costosa altamente dettagliata di una tale dimensione (pensate una grande per la parte) era già possibile. Questi sistemi ti permettono di realizzare quella parte per poche centinaia di dollari. Questi sistemi hanno aperto mercati completamente nuovi per la stampa 3D. Cose come manichini stampati in 3D, stampi per cemento, parti di edifici, paraurti e pannelli sulle automobili. Altri sistemi sono migliori in termini di velocità e di solito anche i dettagli, ma questi sistemi sviluppano parti di grandi dimensioni a basso costo, a volte anche di un metro o due.
Lo scopo di questa guida è di dare un po ‘di chiarezza al mercato della stampa 3D su quali sistemi siano le migliori scelte per la produzione usando la stampa 3D in plastica. Queste categorie dovrebbero anche dare alle persone un’immagine più chiara di ciò che possono trovare per i loro bisogni. C’è una categoria che dovreste aggiungere?
Metodologia
Abbiamo effettuato 50 interviste con persone chiave del settore su OEM, polimeri, prodotti chimici, additivi, filamenti, polvere e utenti industriali per valutare le dimensioni del mercato e i meriti relativi di venditori, materiali e tecnologie. Successivamente, ho avuto oltre 40 interviste estese con utenti finali di stampanti 3D di quest’anno per determinare quanto fossero felici con le loro attrezzature, cosa mancassero e come usavano questa apparecchiatura. Per alcune macchine, sono stato in grado di eseguire scansioni 3D e test delle parti di misura, oltre a esaminare la resa. Ho intervistato i rivenditori in diversi paesi per vedere cosa pensavano della loro offerta e quali problemi avevano con gli OEM e le macchine. Ho fatto analisi competitiva e paesaggistica competitiva nella stampa 3D per un decennio e ho seguito la macchina,
limitazioni
Ci sono un sacco di venditori e c’è un’enorme quantità di giudizi sul valore nella somma totale di questa analisi. Non ho dati su tutte le macchine e non riesco a tenere traccia delle prestazioni di tutte le macchine al momento. Non esistono DPI o megapixel reali per il nostro settore e anche il confronto di parti è difficile. Ho cercato di essere il più giusto possibile. Non lo baso su comunicati stampa, promesse o bla bla. So che dici che la tua cosa è migliore. Nel caso di battage pubblicitario contro un utente che può dirmi che il suo sistema ha funzionato senza sosta per settimane, prenderò il secondo giudizio. Capisco che questo approccio non è perfetto e sebbene io abbia alcuni dati concreti, gran parte delle informazioni su cui si basa è di natura soggettiva. Tuttavia, ritengo che questo sia il modo più utile per guidare i clienti a rivedere i migliori sistemi per loro. Non mi aspetto che la gente faccia un impulso a comprare una stampante da 330.000 dollari basata su questo articolo, ma dovrebbe aiutarti a separare il grano dalla pula. Idealmente, avrei un laboratorio con 200 stampanti al loro interno ed essere in grado di comporre ognuno in e quindi confrontare l’output con metrologia e test. Questo è qualcosa che mi piacerebbe fare, quindi per favore dì ciao se sai come potrei farlo accadere. Inoltre, non esitate a inviarmi stampanti.
Risposta
Stiamo cercando di fare una guida molto breve qui per aiutare il processo decisionale. Con i clienti che cercano stampanti come questa (ma fatte per loro), in realtà è sufficiente. Se inserisco troppi dettagli diventerà poco maneggevole e noioso. Tuttavia, su una guida precedente la gente diceva che ero troppo breve. Quali dettagli vorresti che includessi? Cosa ti sarebbe utile? Se cose come il volume di costruzione sono essenziali, potrei fare un tavolo per esempio. Penso che questo sarebbe più maneggevole e renderà questo più digeribile per te. Accolgo con favore eventuali commenti e suggerimenti su come migliorare questa guida.
Le migliori stampanti 3D industriali per produzione e prototipazione in-office
Basandosi sulla lunga tradizione di sistemi interni in grado di Stratasys, la F1270 serie F123 da 50.000 dollari mette prestazioni provate e vere in un nuovo pacchetto lucido con quattro alloggiamenti di materiale. Limitato nei materiali rispetto alle stampanti aperte, l’affidabilità del sistema rimane impareggiabile a questo prezzo per componenti resistenti e durevoli. Questi sistemi funzionano con la soluzione GrabCAD e possono essere monitorati da remoto. Se vuoi solo stampare e uscire, questa sarà un’ottima scelta per te. Se desideri sperimentare centinaia di nuovi materiali, allora sarà meno una buona scelta.
Il sistema Markforged Mark Two ha capacità uniche nell’estrusione di materiali compositi in un fattore di forma desktop. Il software Eiger è uno dei migliori software da usare giorno dopo giorno. Combinato con materiali unici e design dei materiali significa che questo è un buon pacchetto, soprattutto per quelli del settore automobilistico o quelli che lavorano con kevlar o fibra di carbonio già.
La VSHAPER PRO è un sistema ad alta temperatura capace che è compatto e facile da usare. Disponibile per circa $ 17.000 questo sistema porta polimeri ad alte prestazioni in un ambiente semi-ufficio. Vshaper è una buona scelta per la prototipazione conveniente di materiali ad alte prestazioni come PEEK e PEI in un fattore di forma ridotto.
L’Ultimaker S5 costa solo $ 6000 e viene classificato come un sistema desktop, ma le prestazioni di questo relativamente piccolo sistema combinato con la facilità d’uso ne fanno un forte concorrente per l’uso in ufficio o in laboratorio.
Le funzionalità di Stratasys J750 sono uniche. Colori, sfumature e materiali unici rendono questa opzione incredibile per chi ha bisogno di stampe 3D a colori di alta qualità per la visualizzazione o la prototipazione in-house. Il materiale è costoso e non è resistente come altri materiali, e questo inibisce la produzione, ma le parti vi lasceranno a bocca aperta. Una soluzione eccellente per un reparto di progettazione presso un’azienda automobilistica, ad esempio.
I migliori sistemi per materiali ad alta temperatura
La PRO HT INTAMSYS FUNMAT è un sistema ad alta temperatura di 50.000 $ un volume mm accumulo 450 x 450 x 600 e 160 ° C temperatura della camera e una temperatura di 450 ° C estrusore. Il sistema è particolarmente adatto per il materiale PEI (Ultem). INTAMSYS è noto per realizzare i sistemi ad alta temperatura più convenienti, ma ora sta risalendo la catena alimentare con una macchina di qualità superiore.
L’Argo 500 di Roboze ha temperature dell’ugello di 550 ° C e temperature della camera di costruzione di 180 ° C. L’azienda italiana ha aperto la strada alla divulgazione di materiali ad alta temperatura e ora stampa materiali in PEEK rinforzati con fibra di carbonio in una camera di volume da 125 litri con un letto aspirante elegante.
La 3DGence Industry F340 ha ugelli intercambiabili, una camera riscaldata per conservare i materiali e la filtrazione dell’aria. L’ex-società poco conosciuta ha avuto un impatto significativo con il rilascio di questo sistema capace di alte temperature da $ 20.000.
Se si dice miniFactory molti penseranno al servizio di condivisione di file MyMiniFactory, ma questa è un’azienda diversa. Innovator 2 di MiniFactory è una stampante a doppio ugello da $ 30.000 sviluppata per realizzare parti PEEK. L’azienda finlandese produce macchine robuste utilizzando guide lineari, servi, filtri HEPA e materiali di qualità. Soprattutto la spinta verso guide e servi lineari di qualità superiore sembra essere un passo logico per aumentare la precisione e la velocità che il resto del settore dovrebbe seguire.
L’AON3D M2 è un doppio sistema testa portautensile indipendente con piastre di generazione hot-swap con raffreddamento a liquido su stepper e portautensili per $ 30.000.
Naturalmente, qualsiasi sistema Stratasys più grande può essere incluso in questa sezione. Il loro eccellente 900mc è menzionato più in basso.
Per la produzione su larga scala di articoli fini e molto dettagliati
Formlabs Form 2 Le stampanti 3D possono essere combinate con la Form Cell per la produzione su scala. Anche se la stampante è di tipo desktop, la cella estende le capacità del modulo alla produzione. La pulizia automatica delle parti e il controllo qualità riducono i costi dei materiali e delle elaborazioni stampate in 3D.
I sistemi EnvisionTEC sono da tempo lo standard nella produzione di apparecchi acustici in-ear, facendo milioni all’anno. Allo stesso tempo, altre versioni degli stessi sistemi DLP sono tra le più produttive in gioielleria. La Perfactory è un vecchio modello ma provato e vero con una lunga durata e molte versioni personalizzate per particolari applicazioni.
LaProX 800 è una bestia con un volume di costruzione 650 x 750 x 550 mm. Questa stampante SLA 3D Systems è in grado di realizzare parti altamente dettagliate di grandi dimensioni in un sistema altamente produttivo basato su tecnologia collaudata e vera.
La ProX è il migliore per oggetti di grandi dimensioni; la Formlabs ha i costi più bassi mentre la Perfactory è il miglior sistema deskside per apparecchi acustici e gioielli.
Per la produzione su larga scala di parti d’uso estreme
La Formiga P110 . La P110 è un sistema di sinterizzazione laser selettivo produttivo (fusione del letto di polvere) con un fattore di forma relativamente piccolo. In grado di produrre una vasta gamma di geometrie in modo prevedibile, P110 è considerato da EOS come il loro sistema di laboratorio entry-level, ma gli utenti l’hanno globalmente portato in produzione.
La F900 Stratasys è un sistema di produzione altamente capace con affidabilità leader del settore e costruire volumi. Il portafoglio di materiali di Stratasys è più limitato rispetto ai sistemi aperti che hanno accesso a più materiali. Il loro ecosistema ottimizzato lo sostituisce per facilità d’uso e tranquillità, con ogni ambiente e materiale composto perfettamente. Materiali resistenti come ASA, PEI e ABS sono disponibili su questo sistema.
L’EOS P500 è un’ottimizzazione altamente affidabile dei sistemi di sinterizzazione laser selettiva EOS. Affidabilità, maggiore utilizzo e gestione dei materiali rendono questo sistema produttivo estremamente versatile per una vasta gamma di componenti.
Mass Portal’s Dynasty AMS è una farm di stampa che combina automazione e un gantry con una gamma altamente produttiva di stampanti 3D di Mass Portal. Le macchine ben costruite combinano un software di automazione intelligente con impostazioni, memorizzazione e calibrazione automatiche. Minori dettagli rispetto a SLS e SLA, queste parti FDM robuste sono a un costo inferiore.
La tecnologia HP Multi Jet Fusion (ora chiamata Jet Fusion o MJF) è relativamente nuova ma l’azienda ha messo le sue considerevoli risorse alle spalle. Meno provato di SLS e FDM, Multi Jet Fusion può ancora darci alcune importanti innovazioni nel poter modificare parti, qualità, punti e superfici. Al momento HP si sta concentrando sull’ampliamento della gamma di materiali e sull’automazione. I sistemi sono in grado e HP sta davvero costruendo l’ecosistema e gli strumenti necessari. L’ HP 4210sembra proprio il tipo di stampante che potrebbe espandere significativamente le parti realizzate con la stampa 3D.
I migliori sistemi di grande formato a prezzi accessibili
La Tractus3D T3500 è un sistema del volume di costruzione delta di un metro per due con una temperatura dell’ugello di 300 ° C e una lastra di vetro. Con un costo di circa $ 35.000 è stato utilizzato per la produzione di segnaletica esterna e manichini nella produzione in serie.
La Builder Extreme 2000 non è un bel sistema ma è usato per realizzare parti industriali, oggetti di scena, segnaletica per esterni e jigs di grandi dimensioni. La stampante da $ 20.000 ha un buon rapporto qualità-prezzo con un volume di costruzione 700 x 700 x 1820 mm e doppia estrusione.
La DeltaWASP 3MT Industrial costa circa $ 23.000 ed è una macchina molto versatile. La qualità di stampa non è sorprendente, ma il team dietro al WASP vuole che stampiamo molto più della semplice plastica. WASP ha ugelli per calcestruzzo e alta velocità e si può persino aggiungere una testa di fresatura CNC alla stampante. Questo sistema rende le parti fino a 90 cm di altezza in porcellana, argilla e ceramica. Capace di produzione in serie per migliaia di parti in ceramica, questa è la stampante per ceramiche di grande formato più dettagliata in offerta oggi e la qualità di stampa è sbalorditiva.