Verschillende technologieën staan niet stil, ze evolueren voortdurend. Dit artikel stelt voor om de evolutie van industriële 3D-printers vandaag de dag te bekijken, die de duurste ter wereld zijn en waarom.
Waarom is dat zo
3D-printers zijn uniek in termen van de variëteit aan verschillende 3D-printmethoden, gebruikte materialen en hun toepassingsgebied. Je kunt zo weinig als $100 uitgeven om een betrouwbare 3D-printer te krijgen om een enorme verscheidenheid aan onderdelen te maken van betaalbaar plastic materiaal. Aan de andere kant kun je meer dan een miljoen dollar uitgeven om een 3D-printer te kopen die onderdelen kan 3D-printen met grote en complexe constructiegeometrieën. Ze kunnen worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie, de productie van ruimte-satellieten of miniatuur biocompatibele apparaten voor medische doeleinden. De duurste 3D-printers op de markt gebruiken vandaag de dag 1 tot 12 krachtige lasers om metaalpoeder te smelten, polymeermaterialen te sinteren of hars te polymeriseren, en 3D-printen vanuit een gegeven 3D-model gebeurt door het poeder laag voor laag aan te brengen, wat een additieffabricageproces is.
Het kan worden opgemerkt dat de grootte van een 3D-printer niet bepaalt hoe duur een 3D-printer zal zijn. Vandaag de dag hangt de prijs vaak af van geavanceerde gepatenteerde technologieën en functies die een 3D-printer in staat stellen om snel en van hoge kwaliteit 3D-geprinte onderdelen te produceren zonder dat speciale technische kennis van de operator vereist is.
Specificaties van 3D-printers met een hoog budget
| Printer Model | Prijs (USD) | Resolutie | Snelheid | Printkwaliteit | Objectgrootte |
|---|---|---|---|---|---|
| EOS P 810 | $2,500,000 | 5-50 micron | 1 cm/uur | Uitstekend | 700 x 380 x 580 mm |
| Stratasys J750 | $350,000 | 14 micron | 18 mm/uur | Uitstekend | 490 x 390 x 200 mm |
| 3D Systems ProX 950 | $250,000 | 16 micron | 26 mm/uur | Uitstekend | 1500 x 750 x 550 mm |
| HP Jet Fusion 580 | $145,000 | 1200 x 1200 dpi | 28 mm/uur | Uitstekend | 380 x 284 x 380 mm |
| Formlabs Form 3L | $10,000 | 25-300 micron | 150 mm/uur | Uitstekend | 335 x 200 x 300 mm |
| Ultimaker S5 | $6,000 | 20-600 micron | 24 mm/uur | Uitstekend | 330 x 240 x 300 mm |
| Raise3D Pro2 Plus | $4,999 | 10-300 micron | 150 mm/uur | Uitstekend | 305 x 305 x 605 mm |
| Zortrax M300 Plus | $3,490 | 140-300 micron | 24 mm/uur | Uitstekend | 300 x 300 x 300 mm |
| FlashForge Creator Pro 2 | $899 | 50-400 micron | 100 mm/uur | Goed | 200 x 148 x 150 mm |
| Creality Ender 3 V2 | $299 | 100-400 micron | 80 mm/uur | Goed | 220 x 220 x 250 mm |
Sommige van de duurste printers zijn niet eens te koop. De 3D-printers van Carbon 3D zijn alleen te huur, wat betekent dat ze door veel gebruikers kunnen worden gebruikt. De prijs begint bij $25.000 per jaar. Anderen gebruiken hun 3D-printers per project, zoals de Vulcan bouwprinter van huisbouwer Icon 3.
Stargate, ‘s werelds grootste metalen 3D-printer gebouwd door Relativity Space om raketten te 3D-printen, is niet te koop, maar als dat wel zo was, zou hij zeker op onze lijst staan. Veel van de meest spannende technologieën in 3D-printen kunnen alleen voor op maat gemaakte 3D-printtaken worden gebruikt, niet voor aankoop. (Bron: Relativity Space)
Laten we de criteria bekijken die de kosten van een moderne industriële 3D-printer beïnvloeden.
Kenmerken van 3D-printers die hun prijs beïnvloeden:
- De uniekheid van de technologie bij het creëren
- Hoe geautomatiseerd de processen in een 3D-printer zijn
- Afmetingen van de werkkamer
- Functies ter waarborging van kwaliteitscontrole
- Eigen software
- Talrijke controles en aanpassingen
- Gecontroleerde omgeving binnen de werkkamer (gebruik van inert gas, mogelijkheid tot verwarming/koeling van het werkplatform)
Laten we deze kenmerken nader bekijken
Kenmerken die prijsverhogingen voor 3D-printers aandrijven zijn onder andere software die is afgestemd op een bepaalde printertechnologie, 3D-printcontrolesystemen in realtime, en alles wat processen automatiseert die soms handmatig worden uitgevoerd op goedkopere systemen (laag nivellering), daaropvolgende nabewerking of screening van het poeder, of processen die kennis van metallurgie of polymeren vereisen.
Productietechnologie die een vacuümkamer in een 3D-printer vereist, het vullen van de werkkamer met inert gas, of printers die gecertificeerd zijn voor gebruik in cleanrooms en deze kenmerken hebben, weerspiegelen zich aanzienlijk in de uiteindelijke prijs van deze apparatuur.
De materialen die worden gebruikt in het 3D-printproces beïnvloeden ook aanzienlijk de uiteindelijke kostprijs van een 3D-printer. Veel 3D-printers werken alleen met eigen materialen die door de fabrikant voor die 3D-printer zijn ontwikkeld. Dit kunnen metaalpoeders zijn, speciale harsen gevuld met koolstofvezeldeeltjes en unieke polymeerpoeders. Op dit moment is het mogelijk om alles te 3D-printen, van puur goud tot geavanceerde technische kunststoffen op 3D-printers, zelfs in de zware omgeving van de ruimte.
Er zijn 3D-printers die meerdere materialen in één klus kunnen 3D-printen, en er zijn veelkleurige 3D-printers die ook in het hogere prijsssegment vallen.
De hieronder besproken 3D-printerfabrikanten zijn terughoudend om exacte prijzen van hun producten te publiceren. Dit komt niet alleen door concurrentie, maar ook doordat 3D-printers een basispakket hebben, evenals een pakket met extra opties volgens klantwensen. Dat gezegd hebbende, is hieronder een overzicht van enkele van de duurste 3D-printers die momenteel beschikbaar zijn – alle kosten meer dan een half miljoen Amerikaanse dollars – en wat ze bieden.
E-Plus3D EP-M450H
Het Chinese bedrijf E-Plus3D produceert industriële metalen 3D-printers met een grote bouwkamer voor additieve productie voor verschillende industrieën in het land. Deze 3D-printers worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie, elektronica en de technische industrie om niet alleen onderdelen van grote afmetingen zoals zware mallen te produceren, maar ook massaproductieonderdelen.
De EP-M450H Metaal 3D-printer is de grootste 3D-printer van het bedrijf met een bouwkamer van 456 x 456 x 1.080 mm, die metalen onderdelen produceert met een dichtheid van 99,9% uit een breed scala aan materialen met een snelheid van 55 cm³ per uur.
XJet Carmel 1400C
Het Israëlische bedrijf XJet heeft een unieke technologie ontwikkeld voor het 3D-printen van keramiek. De NanoParticle Jetting (NPJ)-technologie produceert metalen en keramische onderdelen met een hoog detailniveau, een gladde oppervlakteruwheid en geometrische nauwkeurigheid. De hoge kosten van deze 3D-printer zijn niet alleen te wijten aan de technologie zelf, gepatenteerde materialen die deze printer een serieuze investering maken, maar ook aan de geavanceerde automatisering van de 3D-printer zelf, die het gebruiksgemak vergroot.
De Carmel 1400C beschikt over een van de grootste werkplatformen in de industrie van 1.400 cm², waardoor je meerdere keramische onderdelen tegelijk kunt produceren.
De prijs begint bij $649.000.
SLM Solutions NXG Xll 600
Het Duitse bedrijf SLM Solutions is een van de leiders op het gebied van metalen 3D-printers met een breed scala aan printers, maar de NXG Xll 600, volgens het bedrijf, is een revolutie in industriële additieve productie. De NXG XII 600 is ontworpen voor grootschalige additieve productie en beschikt over de allereerste 12 lasers van 1.000W in de industrie met een bouwkamer van 600x600x600 mm. Lasers zorgen voor een hoge bouwsnelheid tot 1000 cm³/uur en een productiviteit die andere machines niet kunnen evenaren.
Naast lasers heeft de NXG Xll 600 alle voordelen die klanten van SLM Solutions in de loop der jaren hebben gevraagd, waaronder automatische opstart, laserfocussing, gesloten poedertoevoer en materiaalzeving, en andere nieuwste ontwikkelingen.
De prijs begint bij $600.000.
UpNano NanoOne Bio
UpNano, een Oostenrijks bedrijf, heeft een tweefoton 3D-printer ontwikkeld die gebruikmaakt van hydrogel-gebaseerde bio-inkt waarmee direct 3D-structuren kunnen worden geprint die levende cellen bevatten, zowel op meso- als microschaal. De NanoOne Bio-printer is gebaseerd op de NanoOne-lijn van laserprinters die in staat zijn structuren te creëren van 12 orden. De nieuwe hydrogel is de enige commercieel beschikbare hars die het mogelijk maakt levende cellen direct vanuit kweekplaten in 3D-geprinte structuren voor biologische toepassingen in te sluiten.
UpNano beweert dat de combinatie van X Hydrobio INX U200 en NanoOne Bio nieuwe mogelijkheden opent in biomedisch onderzoek en ontwikkeling, zowel in de industrie als academisch, waardoor farmaceutische bedrijven en onderzoeksinstituten celmodellen kunnen creëren die natuurlijke groeicondities in het menselijk lichaam nabootsen.
Prijs op aanvraag (maar het is duur)
Black Buffalo 3D
Black Buffalo 3D, een Amerikaans bedrijf gevestigd in Zuid-Korea, onthulde begin dit jaar officieel zijn Nexcon 1G, een 3D-printer voor het bouwen van huizen en andere grote betonobjecten. De printer kan een structuur van 92,9 vierkante meter creëren in minder dan 20 uur. Hij gebruikt het gepatenteerde cementachtige materiaal van Black Buffalo, door het bedrijf ‘inkt’ genoemd, dat kan worden gekleurd in een gekozen kleur en ook kan worden aangepast om lokaal 3D te printen volgens de temperatuur-, vochtigheids- en hoogtetoestanden van het gebied.
De Nexcon 1G is een modulaire 3D-bouwprinter die kan worden uitgebreid langs de X-, Y- en Z-assen om een project tot drie verdiepingen hoog te schalen (of te verkleinen). Het unieke van de 1G-printer is dat gebruikers de basisrails kunnen verplaatsen en de printer naar een nieuw printbaar gebied kunnen verplaatsen zonder de X- of Z-as te hoeven verwijderen.
Prijs begint bij $400.000