3D printen (SLS) of kunststof gieten voor kleine oplage

[ByteDelight]

Afgelopen donderdag was ik op bezoek bij de Rapid Pro beurs.

Mijn doel was het vinden van een passende oplossing voor het maken van een relatief kleine hoeveelheid kunststof behuizingen voor zelfgemaakte elektronica (hiervan verkoop ik er momenteel ca. 60 per maand, en ik wil ze op korte termijn met behuizing gaan aanbieden).
De afmetingen van de behuizing zijn ongeveer 8x10x2 cm.
De behuizing bestaat uit een bovendeel en een onderplaat, met diverse uitsparingen en schroefgaten/bussen.

Ik denk dat dit topic vele anderen kan helpen bij het maken van kleine oplage objecten van productie-kwaliteit.


Procedé selectie
Ik twijfel aan FDM (Fused deposition modeling) 3D printen (met gewone 3D printers met filament voor thuis).
Het benadert gewoon niet de kwaliteit van die van gegoten behuizingen.

Dus ik ben vooral geïnteresseerd in de betere kwaliteit van 3D print technieken als SLS en SLA.
SLS: Selective laser sintering: poeder smelten met laser.
SLA: StereoLithography Apparatus: polymeer belichten met UV laser.

SLS werd op de beurs alleen in verband gebracht met kunststoffen.
SLM (Selective laser melting) werd daar voorgesteld als de soortgelijke techniek voor metalen.


SLS: duur?!
Op de beurs werd me hier en daar gezegd dat de kleine behuizing die ik nodig heb, niet onder de 30 euro te maken is.
En dat terwijl het thuis printen slechts een euro of 2 aan materiaal kost (en een printer heb je al voor 400 euro).

Dus afgelopen weekend heb ik wat andere online prijschecks gedaan (voor productiekwaliteit, niet met thuis 3D printers).
Maar inderdaad komen die ook allemaal boven de 30 euro uit.

Is er nou zo'n groot gat tussen thuis printen en SLS printen?
Wat zijn alternatieven?


Siliconen matrijs
Een alternatief dat ik op de beurs vond is het maken van een siloconen matrijs en die gieten.
Als master werd dan een SLS geprint object gebruikt.

Reden om niet direct de eindobjecten met SLS te printen, was volgens de betreffende standhouder, dat er slechts een beperkt aantal materialen en kleuren mogelijk is met een SLS printer.

Groot nadeel van de siliconen matrijs is dat deze maar zo'n 30 afdrukken kan maken.
En het maken van de matrijs is juist tijdrovend en dus kostbaar.


SLS kan wel zwart printen
Een andere stand zei dat er ondernemers met een SLS machine zijn die wel degelijk zwart materiaal gebruiken, in tegenstelling tot wat de standhouder zei die ik sprak over de siliconen matrijs.
En als er dan toch een andere kleur materiaal gebruikt wordt, kan het eindproduct gespoten of gedompeld worden.
Dus ik ben er nog steeds in geïnteresseerd offertes aan te vragen (dat ga ik ook doen de komende weken).


Zelf gieten?
N.a.v. de ervaringen die ik hoorde over de siliconen matrijs, vroeg ik me af of het mogelijk is om thuis een mal te gebruiken en kunststof te gieten.
Het kunststof materiaal kan bijvoorbeeld met 2 componenten gemaakt worden, die samen uitharden tot hard plastic.

Ik vraag me af of het (in plaats van siliconen) mogelijk is een metalen mal te printen (met een SLM printer) en die te gebruiken om in te gieten.
Dat er met het CAD ontwerp rekening gehouden moet worden dat de mal dusdanig aangepast moet worden om het gegoten object gemakkelijker te lossen, begrijp ik.

Als een metalen mal niet werkt, dan zou ik een siliconen mal willen proberen.
Dus een master printen (SLS) en daar een mal omheen maken.
Echter is dat erg lastig met de behuizing die ik in gedachten heb: een mal van twee delen maken wordt daarbij een wellicht onmogelijke uitdaging.


Plaatmateriaal frezen en buigen
Een vreemde eend in de bijt op de beurs was een ondernemer die behuizingen maakt met kunststof plaatmateriaal.
Daar worden de uitsparingen uitgefreesd, en de zijkanten gebogen.
Dan krijg je bijvoorbeeld 2 schaaldelen die in elkaar klikken.
Hij gaf aan dat hij verwachtte de klus voor ca. 15 euro per behuizing kan klaren.
Dus wie weet.


Ik ben benieuwd naar jullie ervaringen, zienswijzen en meningen.

[ Voor 4% gewijzigd door ByteDelight op 03-03-2014 14:27 ]

[Rmg]

Heb je al eens bij shapeways gekeken en ook berekend als je meerdere behuizingen in 1 werkstuk stopt waar je dan op uitkomt?

[ByteDelight]

Rmg schreef op maandag 03 maart 2014 @ 14:29:
Heb je al eens bij shapeways gekeken en ook berekend als je meerdere behuizingen in 1 werkstuk stopt waar je dan op uitkomt?

Maar kun je dan meerdere losse behuizingen in één ontwerp stoppen? Mag dat?

[Rmg]

bverstee schreef op maandag 03 maart 2014 @ 14:35:
[...]


[afbeelding]

Maar kun je dan meerdere losse behuizingen in één ontwerp stoppen? Mag dat?

Mits verbonden. Ik heb vrij kleine dingen laten printen en daar heb ik een staafje tussen de objecten gedaan die ik weg kon knippen werd gewoon geprint.

[ByteDelight]

Rmg schreef op maandag 03 maart 2014 @ 14:40:
[...]


Mits verbonden. Ik heb vrij kleine dingen laten printen en daar heb ik een staafje tussen de objecten gedaan die ik weg kon knippen werd gewoon geprint.

Zojuist de design rules bekeken:

Multiple parts per model file? Yes.

Je hoeft dus niet eens verbindingen tussen de onderdelen toe te voegen lijkt me.

Maar ik betwijfel of dat veel uitmaakt voor de prijs: die wordt toch berekend a.d.h.v. het volume.
Ik ga het proberen (moet eerst de STL meerdere onderdelen laten bevatten).


Overigens erg toevallig dat Shapeways ook een filiaal in (mijn) Eindhoven heeft!
De andere is in de VS.

[ Voor 5% gewijzigd door ByteDelight op 03-03-2014 15:28 ]

[absrnd]

Siliconen mallen en producten maken met giethars hebben voor en nadelen.

voordeel is dat je zeer snel complexe objecten kan maken, en afhankelijk van de kwaliteit van de siliconen mal, een groot aantal producten uit een mal.
ook een voordeel is dat de siliconen alles tot het kleinste detail (vinger afdruk) mee kopiëren in de mal, dit geeft de mogelijkheid om textuur en teksten aan te brengen op je moeder matrijs, die dan feilloos over genomen worden.

Hoe meer aandacht je besteed aan de moeder matrijs, des de mooier je eindproducten worden, je kan producten maken die gelijkend zijn aan fabrieksproducten.

Maar het heeft ook nadelen,
om goede kwaliteit kopieën uit je mal te krijgen is het beter om de siliconen, voor het in de mal gieten, te vacumeren, anders loop je het risico om luchtbellen te krijgen in en onder details, ook met de giethars loop je het risico op luchtbellen,
beide producten moeten vermeng worden, waardoor je lucht insluiting krijgt.

Ook moeten gegoten onderdelen afgewerkt worden, giet stukken verwijderen en eventueel schuren..

Ook ben je een beetje beperkt met de kleuren, veel gietharsen hebben een kleur van zichzelf, en die beïnvloed de eventuele pigment die je toevoegt voor de juiste kleur, maar je kan een transparante hars gebruiken, maar die zijn ook iets complexer om te gieten.

In jouw geval zou ik twee siliconen mallen maken per keer, dan kan je twee behuizingen per gietbeurt gieten, en heb je zeker 60 stuks p/m
met de moedermatrijs kan je dan snel weer nieuwe mallen maken en produceren.

vergeet ook niet in dit gehele plaatje de kosten van de siliconen en giethars te rekenen, vooral siliconen rubber kan soms best prijzig zijn.

Kijk eens bij Polyservice.nl, dan krijg je een idee van de prijzen.

[ Voor 4% gewijzigd door absrnd op 03-03-2014 18:13 ]

[WeeDzi]

zou es zoeken op spuitgiet services en dan investeren in een grotere oplage bv voor 2 jaar sowieso is 3d printen nog geen rapid manufacturing waardoor je kosten gewoon hoog zijn. spuitgieten is initieel duurder maar als je de oplages maar groot genoeg maakt zou het best wel eens de betere optie kunnen worden.

bedenk dat als je zelf dit soort dingen wil doen dat je er gemiddeld dus 2 bakjes per dag moet maken. dat lijkt wel OK maar als je gaat gieten in siliconen ben je wel ff bezig

[sebastius]

Slim ontwerpen voor SLS helpt ook gigantisch. Goed aanbiedingen pakken bij Shapeways en i.materialise scheelt bergen maar 3d printen blijft duur.

Is er echt geen standaardkastje waar je desnoods een lasercut frontje in kan plaatsen? Vereist mogelijk een redesign van de hardware om het passend te maken.

[Yoram]

Misschien een optie: Wikipedia: Vacuum forming. Tools zijn zelf makkelijk te maken, en het werkt redelijk snel. Weet alleen niet of het fout gevoelig is o.i.d.

[wesleytjuh]

Bij Shapeways kun je gewoon oneindig losse onderdelen in een file stoppen. Als de totale dichtheid van de print boven de 10% ligt krijg je 50% korting op elke CM3 boven de 20CM3. Nadeel is dat het maximum aantal triangles 1 miljoen mag zijn, na een tijdje zal je dus de kwaliteit van je step files omlaag moeten als je meerdere bestanden in 1 file wilt.

[Mardaso67]

Als ik zo de aantallen lees (720 p/j) dan lijkt me dat spuitgieten de beste/goedkoopste oplossing is.
Zelf ben ik ook aan het rondkijken voor het spuitgieten van een behuizing en kwam volgende website tegen:
http://www.protolabs.co.uk/
Daar kun je je 3D ontwerp uploaden en krijg je een aanbieding wat de matrijs en de producten gaan kosten.
Ik schat in dat je bij hun zo'n 10 euro per behuizing voor de eerste 720 gaat betalen incl. matrijs en daarna 5 euro. En er zijn aanbieders die dit nog goedkoper kunnen.

[ByteDelight]

wesleytjuh schreef op maandag 03 maart 2014 @ 19:40:
Bij Shapeways kun je gewoon oneindig losse onderdelen in een file stoppen. Als de totale dichtheid van de print boven de 10% ligt krijg je 50% korting op elke CM3 boven de 20CM3. Nadeel is dat het maximum aantal triangles 1 miljoen mag zijn, na een tijdje zal je dus de kwaliteit van je step files omlaag moeten als je meerdere bestanden in 1 file wilt.

Ik zie dat dat alleen voor wit materiaal is.
Ik heb persé zwart nodig, liefst door en door (niet geverfd).

[HengelNL]

Mardaso67 schreef op maandag 03 maart 2014 @ 20:06:
Als ik zo de aantallen lees (720 p/j) dan lijkt me dat spuitgieten de beste/goedkoopste oplossing is.
Zelf ben ik ook aan het rondkijken voor het spuitgieten van een behuizing en kwam volgende website tegen:
http://www.protolabs.co.uk/
Daar kun je je 3D ontwerp uploaden en krijg je een aanbieding wat de matrijs en de producten gaan kosten.
Ik schat in dat je bij hun zo'n 10 euro per behuizing voor de eerste 720 gaat betalen incl. matrijs en daarna 5 euro. En er zijn aanbieders die dit nog goedkoper kunnen.

Een spuitgietmatrijs voor zulke onderdelen, kost al snel 10.000 euro(uitwisselbare delen omdat je misschien met 4 panelen zit?) en dan de machine die er voor nodig is om een bepaald geprojecteerd opp te spuiten, zit je al snel op een 50 miss wel 100 tons machine,(ligt dus aan het opp) en die kosten ook nog eens tussen de 60 a 100 euro in het uur. en materiaal kost eigenlijk niet zo veel per kilo, tenzij je weer voor een technisch materiaal kiest ect,,....

beetje grof maar zo werkt het wel ongeveer!:)

bverstee schreef op maandag 03 maart 2014 @ 20:26:
[...]

Ik zie dat dat alleen voor wit materiaal is.
Ik heb persé zwart nodig, liefst door en door (niet geverfd).

Met spuitgieten heb je het door en door zwart, elk gewenste kleur kun je krijgen!

Tevens is het bedrijf waar ik voor werk, (op de spuitgiet afdeling ) is altijd al van de kleine aantallen geweest, en zou je misschien daar wat kunnen vinden om te laten spuitgieten?

[ Voor 24% gewijzigd door HengelNL op 04-03-2014 08:25 ]

[ByteDelight]

HengelNL schreef op dinsdag 04 maart 2014 @ 08:14:
[...]


Een spuitgietmatrijs voor zulke onderdelen, kost al snel 10.000 euro(uitwisselbare delen omdat je misschien met 4 panelen zit?) en dan de machine die er voor nodig is om een bepaald geprojecteerd opp te spuiten, zit je al snel op een 50 miss wel 100 tons machine,(ligt dus aan het opp) en die kosten ook nog eens tussen de 60 a 100 euro in het uur. en materiaal kost eigenlijk niet zo veel per kilo, tenzij je weer voor een technisch materiaal kiest ect,,....

beetje grof maar zo werkt het wel ongeveer!:)


[...]


Met spuitgieten heb je het door en door zwart, elk gewenste kleur kun je krijgen!

Tevens is het bedrijf waar ik voor werk, (op de spuitgiet afdeling ) is altijd al van de kleine aantallen geweest, en zou je misschien daar wat kunnen vinden om te laten spuitgieten?

Ik begrijp je niet helemaal, help me out: je zegt eerst dat het maken van een matrijs 10K kost, en dan bied je me aan om het bij jullie te laten doen

Ik ben inmiddels zover dat het bij Shapeways voor ca. €20 per behuizing kan, door o.a. de materiaaldikte te verkleinen.
Kan het met spuitgieten goedkoper (500 stuks)?

[Anoniem: 163226]

Bij protolabs heb ik een aanbieding gekregen voor 1600 euro (matrijs) en 1,9 euro per onderdeel.
Dus voor 3200 euro de voor- en achterzijde en ca. 4 euro voor het spuiten zelf. Prijzen excl. VAT.
Ik weet niet of daar nog extra kosten bijkomen. Kastje is ongeveer 55x40x14mm.
Gewoon je ontwerp uploaden en een aanbieding laten maken. Binnen 1 werkdag weet je of dit een goede optie voor je is.

[frickY]

Vergis je toch niet in de kwaliteit van de hedendaagse FDM thuis printers.
Op bijvoorbeeld 3dhubs.com kun je mensen met een printer vinden die voor een schappelijke prijs iets voor je kunnen printen.

Zoek bijvoorbeeld iemand met een Makerbot Replicator 2 en laat hem je print op het hoogste detail printen. Wellicht is het resultaat wel goed genoeg voor je.

[Rostvertol-Mil]

Voor series van 500 stuks is spuitgieten wat mij betreft de enige reëele oplossing! De kwaliteit is gewoon uitstekend, materiaal- en kleurkeuzes zijn uitgebreid.
Kwestie van rekenen wat je er voor wilt vragen, maar voor €20*500 kun je behoorlijk uitgebreide tooling maken...

[HengelNL]

Rostvertol-Mil schreef op dinsdag 04 maart 2014 @ 12:15:
Voor series van 500 stuks is spuitgieten wat mij betreft de enige reëele oplossing! De kwaliteit is gewoon uitstekend, materiaal- en kleurkeuzes zijn uitgebreid.
Kwestie van rekenen wat je er voor wilt vragen, maar voor €20*500 kun je behoorlijk uitgebreide tooling maken...

Helemaal mee eens, maar dan ben je er nog niet als je er maar 500 per jaar afneemt. om het totale kosten plaatje compleet te krijgen.....

bverstee schreef op dinsdag 04 maart 2014 @ 09:57:
[...]


Ik begrijp je niet helemaal, help me out: je zegt eerst dat het maken van een matrijs 10K kost, en dan bied je me aan om het bij jullie te laten doen

Ik ben inmiddels zover dat het bij Shapeways voor ca. €20 per behuizing kan, door o.a. de materiaaldikte te verkleinen.
Kan het met spuitgieten goedkoper (500 stuks)?

Prijzen heb ik niet veel verstand van:) ik probeerde een beetje een beeld voor je te creëren wat het kan kosten, om het netjes straks en mooi te hebben, en nog eens maat vast. ik zag nu net pas je maten staan met deze omvang zit je wel ver onder de 10K om een matrijs er voor te laten maken. excuus

20 euro per behuizing is leuk, maar hoeveel moet je er dan minimaal afnemen?

[ Voor 6% gewijzigd door HengelNL op 04-03-2014 12:50 ]

[Springuin]

Ik pak even de twee opties er uit die in ik in dit geval zou overwegen.

Ik neem aan dat je formit bedoelt voor de plaatmateriaal frezen en buigen methode? Als ik de vorm zie van je plaatje is het in beginsel wel geschikt, maar ik weet niet of het ze lukt om die grote straal ronde randen te maken. De pootjes lijmen ze er dan in. Voor kleine aantallen kan het prijstechnisch interessant zijn.

Bij grote aantallen is spuitgieten veruit het goedkoopste, dan zul je wel van te voren de matrijskosten op moeten hoesten. Let wel op dat die gaten die je nu hebt de behuizing niet echt lekker geschikt maken voor spuitgieten. Als protolabs waar kan maken wat ze zeggen is dat heel interessant; die opstartkosten zijn een stuk lager dan dat ik ken van spuitgieten.

3d printen op consumentenapparatuur is wat mij betreft geen serieuze optie omdat ik het niet mooi genoeg vind. Zelf gieten zou me te veel tijd kosten en ik zou bang zijn dat het niet mooi of niet goed genoeg wordt.
Laten 3d printen is een kwestie van prijs, lijkt me met deze aantallen niet echt interessant meer.

[ByteDelight]

HengelNL schreef op dinsdag 04 maart 2014 @ 12:48:
[...]

20 euro per behuizing is leuk, maar hoeveel moet je er dan minimaal afnemen?

Een STL met 4x dezelfde behuizing had kwam op $160 bij Shapeways, dus ca. €30 per stuk.
Een versie met dunnere wanden scheelde dusdanig veel dat we op €23 p/s uitkwamen.



Ik heb het dan over zwart kunsstof (niet geverfd), maar niet gepolijst. Ik weet nog niet hoe dat eruit ziet.
Ik vermoed dat we dat net onder de €20 uit moeten kunnen komen.

HengelNL schreef op dinsdag 04 maart 2014 @ 12:48:
[...]
ik zag nu net pas je maten staan met deze omvang zit je wel ver onder de 10K om een matrijs er voor te laten maken.

Springuin schreef op dinsdag 04 maart 2014 @ 13:48:
Als protolabs waar kan maken wat ze zeggen is dat heel interessant; die opstartkosten zijn een stuk lager dan dat ik ken van spuitgieten.

Klinkt goed, ik laat een offerte doen bij Protolabs.

Springuin schreef op dinsdag 04 maart 2014 @ 13:48:
Ik neem aan dat je formit bedoelt voor de plaatmateriaal frezen en buigen methode? Als ik de vorm zie van je plaatje is het in beginsel wel geschikt, maar ik weet niet of het ze lukt om die grote straal ronde randen te maken. De pootjes lijmen ze er dan in. Voor kleine aantallen kan het prijstechnisch interessant zijn.

Ja, dat was 'm volgens mij (moet de stapel informatie materiaal nog uitzoeken van de beurs).
Nadeel daarvan vind ik dat het ontwerp weer drastisch wijzigt.

[ Voor 12% gewijzigd door ByteDelight op 04-03-2014 14:07 ]

[sebastius]

Black strong/flexible is alsnog wit poeder dat in een verf-dip gaat En het is voor grote oppervlakken niet superstrak qua kleurbeleving.

[WeeDzi]

een spuitgiet mal voor kleine oplages bv 1000 of 2000 stuks komen veelal uit alu en kosten niet de bedragen voor bijv staal of hardmetalen mal waar echt astronomische bedragen voor neergeteld moeten worden.

ik zou bijv hiatus (bedrijf waar wij wel eens zaken mee doen) eens aanschrijven als ik jou was en een offerte laten maken, en dan gewoon niet 500 maar 1000 af te nemen.

verder kun je evt de vorm van je doosje wat aanpassen en na te laten werken door bijv gaten er in te laten zagen ipv spuitgieten.....

[HengelNL]

WeeDzi schreef op dinsdag 04 maart 2014 @ 19:31:
een spuitgiet mal voor kleine oplages bv 1000 of 2000 stuks komen veelal uit alu en kosten niet de bedragen voor bijv staal of hardmetalen mal waar echt astronomische bedragen voor neergeteld moeten worden.

ik zou bijv hiatus (bedrijf waar wij wel eens zaken mee doen) eens aanschrijven als ik jou was en een offerte laten maken, en dan gewoon niet 500 maar 1000 af te nemen.

verder kun je evt de vorm van je doosje wat aanpassen en na te laten werken door bijv gaten er in te laten zagen ipv spuitgieten.....

Matrijzen van alu in dit formaat hebben niet echt een lange levensduur, goedkoop is het zeker maar het moet ook betrouwbaar blijven en maat vast. zelfs stalen matrijzen slaan op den duur in.
Maar je hebt gelijk, het kunnen echt flinke bedragen zijn ghehe.

Vaak maken ze matrijzen van Alu wanneer het gewicht boven de 2ton uit komt.

Als de matrijs toch al in de cnc bank ligt waarom dan niet de gaten direct er in laten maken, zo heb je het altijd maat vast, en geen bewerkingen en kosten na die tijd.

[WeeDzi]

ja kan maar als het extra kost om losse sliders er voor te maken die gedraadvonkt moeten worden kunnen de kosten behoorlijk oplopen. Alu mallen worden bij ons vaak gebruikt voor prototypes en inderdaad houd het op na een aantal van 1000-1500 producten, beetje afhankelijk van het product natuurlijk...

[Anoniem: 508978]

3d printen is zoizo het goedkoopste. Ik schat dat je zeker met 1 euro aan matteriaal- en stroomkosten klaar bent.

Hiernaast zijn Siliconen matrijzen veel gezeur.

De andere opties die je noemde zijn ontzettend duur. 20+ per product is echt veel te veel. Matrijzen lijken me een te grote investering.

Ik draai momenteel zelf een kleine productie met 3d printen en siliconen matrijzen. Bij beide opties kom je ver onder die 20 euro.
Je hebt notabene een goede 3d printer voor minder dan 400euro.

Groetjes

[sebastius]

Anoniem: 508978 schreef op maandag 27 maart 2017 @ 07:16:
3d printen is zoizo het goedkoopste. Ik schat dat je zeker met 1 euro aan matteriaal- en stroomkosten klaar bent.

Hiernaast zijn Siliconen matrijzen veel gezeur.

De andere opties die je noemde zijn ontzettend duur. 20+ per product is echt veel te veel. Matrijzen lijken me een te grote investering.

Ik draai momenteel zelf een kleine productie met 3d printen en siliconen matrijzen. Bij beide opties kom je ver onder die 20 euro.
Je hebt notabene een goede 3d printer voor minder dan 400euro.

Groetjes

Wow blast from the past, je reageert op een topic uit 2014, toen 3d-printen thuis echt nog wat minder ver was

[SA007]

Inderdaad, denk dat we deze maar lekker laten rusten.