Een beginnershandleiding voor 3D-printen

We zien de wereld in drie dimensies. Nu kunnen we ook in drie dimensies printen dankzij een productieproces dat de laatste jaren mainstream is geworden: 3D-printen.

Een 3D-printer maakt gebruik van een "additief fabricageproces" (wat betekent dat een object laag voor laag wordt opgebouwd). De meeste 3D-printers hebben een enkele extruderkop, wat betekent dat als u meerdere kleuren wilt gebruiken, u dit kunt doen: moet je object in secties afdrukken, en zelfs dan ben je beperkt in hoe het object kan zijn gekleurd. Dit is de reden waarom de meest voorkomende 3D-voorbeelden objecten zijn zoals een blauw getinte plastic Yoda - eenkleurige printers komen het meest voor. Maar hoewel iedereen dol is op het printen van Yoda, is de realiteit dat de huidige 3D-printers worden gebruikt om alles te printen, van ontwerpprototypes tot sieraden, handwerk, productonderdelen, lichaamsdelen en zelfs voedsel.

Toen stereolithografieprinters halverwege de jaren tachtig voor het eerst werden geïntroduceerd, kostten ze zes cijfers en waren ze bedoeld voor commerciële en industriële toepassingen. Pas rond 2012 daalden de prijzen dramatisch, waarbij printers $ 1.000 kosten in plaats van $ 20.000. Met de prijsdalingen kwam er een verbreding van het publiek voor 3D-printers: de maker, kunst- en onderwijsgemeenschappen deden allemaal mee, evenals ontwerpers die op zoek waren naar goedkope, snelle prototyping. Verwacht wordt dat de prijzen in 2016 nog eens 6,4 procent zullen dalen, volgens een rapport van marktonderzoeker IBISWorld.

Verschillende printers gebruiken verschillende druktechnieken. Consumenten 3D-printers gebruiken over het algemeen een van de twee belangrijkste benaderingen.

FFM (fused filament manufacturing, ook wel filament deposition manufacturing of fused filament genoemd) depositie) printers gebruiken een bewegende printkop om lagen gesmolten plastic filament op te bouwen in de vorm van de object.

SLA-printers (stereolithografie) laten hars stollen met behulp van een ultraviolette laser (sommige modellen gebruiken projectoren voor Digital Light Processing, maar die zijn meestal minder nauwkeurig). SLA-printers zijn over het algemeen duurder, maar ze zijn in staat tot nauwkeurigere en gedetailleerdere modellen vanwege de resolutie en precisie van de laser.

FFM-printers kunnen doorgaans een groot aantal materialen door hun extruders voeren. Veelvoorkomende keuzes zijn ABS, een goedkoop, op aardolie gebaseerd stevig en recyclebaar materiaal, en PLA (Polylactic Acid), a taai, biologisch afbreekbaar materiaal dat zowel door warmte kneedbaar als overschilderbaar is, maar ook moeilijker te lijmen dan ABS. Deze materialen zijn vaak verkrijgbaar in verschillende kleuren, maar aangezien de meeste printers maar één printkop hebben, print u uw hele object doorgaans in één kleur.

SLA-printers hebben beperktere keuzes in zowel beschikbare materialen als beschikbare kleuren. De materiaalkeuzes zijn afhankelijk van het feit of de printer de ultraviolette laser of een DLP-projector gebruikt. De harsmaterialen kunnen stijf of flexibel zijn en zijn duurder dan de plastic filamenten die bij FFM-printen worden gebruikt.

Hoewel de kosten voor zowel printers als afdrukmaterialen aanzienlijk zijn gedaald, blijft het kopen van een 3D-printer een aanzienlijke investering, beginnend rond de $ 300 en daarna snel stijgend.

De grootste uitdaging is misschien wel de bruikbaarheid. Het instellen en gebruiken van printers is eenvoudiger geworden, maar om iets te maken, moet je met iets beginnen, namelijk een 3D-model.

Als je verstand hebt van ontwerpen, kun je misschien een ontwerp maken met behulp van 3D-modelleringssoftware en het voltooide digitale product exporteren als het STL-bestand dat alle 3D-printers gebruiken om af te drukken. Voor ons gewone stervelingen komt het echter over het algemeen neer op het gebruik van vrij beschikbare STL-bestanden (u kunt veel gratis vinden in een online 3D-objectbibliotheek zoals Thingiverse), een ontwerp kopen bij verschillende online winkels of uw eigen 3D-scans maken.

Als u van plan bent om de scan-het-zelf-route te gaan, kunt u een 3D-webcam gebruiken, beschikbaar op sommige pc's (inclusief de makervriendelijke HP Sprout, die een roterende platformoptie heeft om te gebruiken met de ingebouwde 3D-scanner) of als zelfstandige apparaten, een 3D-camera zoals een Microsoft Kinect, of gebruik een 3D-scanservice van derden.

Voordat u een goedkope 3D-printer aanschaft en gaat experimenteren in de 3D-wereld, moet u rekening houden met de grootte van de objecten die u mogelijk wilt maken. Als het je doel is om een ​​meter lange linialen af ​​te drukken (om de een of andere reden), zul je dat doel niet bereiken als de printer die je kiest alleen objecten aankan die kleiner zijn dan 15 cm in hoogte en breedte.

Een andere realiteitscheck is de afdruksnelheid en -kwaliteit. U kunt een hele dag aan klusjes doen terwijl de printer aan staat, met een typisch 4-inch model dat maar liefst 12 uur nodig heeft om af te drukken. Net als bij gewone printers hangt de afdruksnelheid ook af van de afdrukkwaliteit.

Overweeg tot slot wat voor soort uitvoer u wilt, en niet alleen omdat u moet overwegen welke materialen u gaat gebruiken om uw object te maken. Als je zeer gedetailleerde objecten wilt, zoals sieraden of schaalmodellen, koop dan een SLA-printer, want die zijn beter in het reproduceren van de fijne details. Als u lage kosten en gebruiksgemak wilt, koop dan een FFM-printer.

En hoewel PLA wordt beschouwd als een iets voedselveiliger materiaal dan ABS, is geen van beide - geëxtrudeerd door een 3D-printer - om verschillende redenen echt veilig om van te eten. Ons advies: denk niet eens aan het bedrukken van borden, kopjes en lepels.

Als je een krap budget hebt en bereid bent om compromissen te sluiten, is de $ 349 M3D Micro 3D-printer is een geweldige starterskeuze. Dit FFM-model maakt objecten van minder dan 5 inch en gebruikt een verscheidenheid aan materialen, maar het is langzamer dan andere modellen die we hebben gezien.

Voor liefhebbers met een groter budget raden we de $ 1.250 Aleph Objects aan Lulzbot Mini, die indruk maakt met zijn gebruiksgemak en scala aan functies. Deze FFM-printer ondersteunt het afdrukken van objecten van iets minder dan zes inch, hij ondersteunt een indrukwekkend bereik van filamentmaterialen, en het wordt geleverd met een aangepaste versie van de populaire open-source Cura 3D software.