Over 3D-printen

Dus je hebt mogelijk gehoord over 3D-printen en wil hier graag meer over weten. Deze pagina zal je een overzicht geven van de techniek met een paar links naar meer gedetailleerde informatie.

Wat is 3D-printen?

Door gebruik van een 3D-printer kun je een drie-dimensionaal object bouwen van een computer model. Je kunt een model ontwerpen, of downloaden, en er een fysiek voorwerp van maken. Ondanks wat je misschien denkt, de technologie is niet nieuw, het is ontwikkeld in de jaren 80. Wat nieuw is is dat met gebruik van open-source platforms zoals Arduino, de techniek steeds betaalbaarder is geworden en nu beschikbaar is voor consumenten.
Er zijn eigenlijk meerdere technieken om een 3D-model te 'printen', welke hieronder worden uitgelicht, maar ze vallen allemaal onder toevoegend produceren, iets maken door iets toe te voegen, in tegenstelling tot aftrekkende productie waar materiaal wordt verwijderd, bijv. frezen.

Hoe werkt 3D-printing?

De basis werkflow voor 3D-printing is als volgt. Je hebt eerst een 3D model nodig. Dit kan ontworpen worden door gebruik te maken van CAD software zoals Blender, Solidworks, AutoCAD, OpenSCAD of enig andere software die een 3D-model naar STL kan exporteren. Of je kunt een model van het internet downloaden, sites zoals Thingiverse bieden een groot assortiment van gratis modellen. Volgende stap is dat het model moet worden voorbereid voor het printen, een proces dat slicing word genoemd omdat het slices (lagen) van het model maakt. Afhankelijk van de techniek zijn er verschillende oplossingen hiervoor, maar de output is een printbaar bestand, bestaande uit instructies voor de 3D-printer om uit te voeren. Door het bestand naar de printer te verzenden, zal de 3D-printer een object er van maken.

Hoe moeilijk is 3D-printing?

Op dit moment zijn 3D-printers voor de consumentenmarkt behoorlijk aan het verbeteren, tot een niveau waar een niet-technisch persoon kan leren hoe deze machine te gebruiken. Qua kwaliteit en betrouwbaarheid mag je van de printer verwachten dat hij bij eenvoudige prints vele uren probleemloos kan 3D-printen. Het gebruik van geavanceerdere materialen maken een mislukking waarschijnlijker, waardoor je moet overwegen dat er een leercurve hierbij geldt. Ook het type model kan het moeilijker maken om te printen. Een kubus bijvoorbeeld is simpel genoeg, maar een groter object met veel steile kanten ('overhang') of kleine onderdelen kan ervoor zorgen dat je je slicer instellingen moet tweaken en kosten mogelijk een aantal pogingen om goed te krijgen.

Welke technieken zijn er?

Er zijn er eigenlijk heel veel, maar voor consumenten zijn er twee technologieën beschikbaar.

Printen door gebruik van filament
Dit is voor consumenten de meest voorkomende techniek, genoemd FDM (fused deposition modellering) of soms FFF (Field flow fractionering). Het werkt door het verhitten van een plastic draad, filament genoemd, tot het smeltpunt en daarna het deponeren op een locatie van een oppervlakte. Door dit te doen in lagen, krijg je een 3D-object.

Printing door gebruik van (UV) licht
Deze techniek gebruikt een UV licht om een hars te verharden, genoemd Stereolithografie (SLA). Dit kan gedaan worden door gebruik van een laser, projector of LCD als lichtbron.