3D-printers en andere apparaten

3D-printers voor thuis

De ontwikkeling van 3D-printen was niet alleen een revolutie voor bedrijven. Ook consumenten profiteren van deze techniek. Hiermee kan je eenvoudig je eigen producten ontwerpen of kun je reserve-onderdelen of gepersonaliseerde stukken voor modelbouw maken.

Hier kun je leren wat 3D-printen eigenlijk is, en hoe het werkt.

Hoe werkt 3D-printen?

Bij 3D-printen wordt in principe laag voor laag een product gemaakt. Het object dat geprint wordt, wordt geüpload als driedimensionaal digitaal model. Je kunt hem zelf ontwerpen of je kan simpelweg modellen van internet downloaden. Iedere 3D-printer is voorzien van speciale software die de juiste commando's voor de printer berekent, en zo begint het.

Een nozzle die in alle richtingen kan bewegen (Inclusief omhoog en naar beneden), brengt het printmateriaal aan. Het gaat hierbij om een vloeibaar filament van kunststof.

De nozzle beweegt zich in vooraf berekende patronen over het printbed. Het filament dat uit de nozzle komt wordt in meerdere lagen over elkaar aangebracht, zodat het object langzaamaan, laag voor laag, de hoogte in gaat. Het filament droogt snel, waardoor additieve productie, oftewel productie in lagen, mogelijk wordt. Hierdoor ontstaan ook de voor 3D-printen zo typische ribbeltjes.

Mogelijkheden

3D-printers zijn heel veelzijdig inzetbaar, waardoor de techniek voor veel verschillende doelgroepen interessant is. Hier hebben we de belangrijkste (maar nog lang niet alle) doeleinden op een rijtje gezet:

• Het maken van mallen
• Het maken van producten waarvan maar 1 gemaakt moet worden
• Het maken van producten in kleine oplages
• Het maken en personaliseren van modelbouwonderdelen
• Voordelige toegang tot CNC-productie
• Het maken van kunstsculpturen
• Het ontwerpen van sieraden
• Het maken van miniatuurmodellen en ontwerpen voor architecten

Printmateriaal - Waar moet je op letten?

Printmaterialen, oftewel filamenten, zijn er in alle soorten en maten. Wat ze allemaal gemeen hebben is dat ze door hitte vloeibaar en daarmee vormbaar worden. De filamenten koop je als kunststofdraden op een spoel. De meest gebruikte materialen zijn thermoplastische kunststoffen. (PLA & ABS)

PLA staat voor polyactide en is gemaakt van biologisch afbreekbare natuurkunststoffen. Bij PLA heb je geen verwarmde bouwplaat nodig en hoeft de temperatuur van de nozzle niet boven 210 °C uit te komen. Het nadeel is dat PLA vervormt bij temperaturen boven 60 °C. Daardoor kun je bijvoorbeeld geen koffiekopjes printen.

ABS betekent acrylnitril-butadien-styrol en is gemaakt van aardolie. ABS stelt hogere eisen aan je printer dan PLA. De bouwplaat moet voorverwarmd worden en de printsnelheid moet hoger zijn. De temperatuur van de nozzle moet ook boven 210 °C liggen. Een ABS-bestendige printer kan normaal ook PLA printen. Omgekeerd kan niet.

Belangrijke begrippen:

Het doorslaggevende criterium bij de aankoop van een 3D-printer is altijd de kwaliteit. Hier zie je de belangrijkste vergelijkingspunten:

Bouwruimte: Hiermee wordt de maximale grootte van een printobject bedoeld. Standaard printers in het beginnerssegment hebben een bouwruimte van tussen de 10 en 25 kubieke centimeter. Welke printer je nodig hebt hangt dus voor een groot gedeelte af van de grootte van de modellen die je wil printen.

Maximale printsnelheid: Deze waarde geeft aan hoe snel de nozzle kan bewegen. Houd er rekening mee dat de maximale snelheid eigenlijk alleen bereikt wordt over de langere afstanden. Meestal bereikt de printer niet zijn maximale snelheid.

Precisie: Het verschilt per printer hoe exact de precieze punten aangestuurd kunnen worden. Hoe preciezer, hoe gedetailleerder de printresultaten zijn.

Minimale laaghoogte: Is samen met de precisie belangrijk voor de printkwaliteit. Hoe kleiner deze waarde, des te beter de printer is, omdat je dan dunnere lagen kan printen.

Reserve-onderdelen en upgrades:

Tegenwoordig is er voor elke printer een ruim assortiment aan reserveonderdelen beschikbaar. Daarmee heb je vrijwel onbegrensde mogelijkheden voor het modificeren van je 3D-printer en zijn unieke resultaten. Van bouwpakketten voor 3D-printers die je elf kunt monteren, tot de uitrusting van extruders, tot externe aansturing via de cloud, alles is mogelijk. Je creatieve mogelijkheden zijn praktisch onbegrensd. Mocht het ombouwen niet zo succesvol uitpakken, dan zijn er altijd nog reserveonderdelen beschikbaar.