InfoNu.nl > Electronica > Diversen > Ontworpen objecten printen met een 3D-printer

Ontworpen objecten printen met een 3D-printer

Ontworpen objecten printen met een 3D-printer Het is één van de meest technische uitvindingen begin 21ste eeuw die haar nut heeft bewezen. De 3D-printer heeft een enorme ontwikkeling doorgemaakt en is inmiddels ook voor de consument binnen handbereik. Het succes van de 3D-printer ligt hem in het feit dat je een tastbaar, driedimensionaal object kunt creëren dat kort daarvoor alleen nog maar bestond als een computertekening. En daarmee zijn er met de vele beschikbare materialen eigenlijk alle ontwerpen te realiseren die je maar kunt bedenken. De 3D-printer verovert anno 2019 de wereld.

Geschiedenis van de 3D-printer

De techniek van 3D-printen is niet nieuw, ondanks dat het pas sinds begin 21ste eeuw bij het grote publiek bekend is. Na jaren van experimenteren met het in laagjes opbouwen van een object, werd in 1986 de uitvinding van Chuck Hull pas echt in gebruik genomen door pioniers en wetenschappers. Zelfs het Amerikaanse leger hield zich in de jaren ervoor actief bezig met de 3D-printtechnologie. Qua gebruikte grondstoffen was het allemaal nog beperkt. In het begin was fotogevoelig hars de bouwstof en later werd poeder de basis. Begin jaren negentig werd door MIT (Massachusetts Institute of Technology) een patentaanvraag gedaan voor het gebruik van een soort gips als basismateriaal in de 3D-printer. Binnen een decennium stonden er andere bedrijven op om de techniek te commercialiseren en toegankelijk te maken voor de gewone man. De 3D-printer deed zijn intrede in de huiskamer en de hobbykamer.

Hoe werkt de 3D-printer?

3D-printing is de overkoepelende term voor alle zogenaamde additieve fabricagetechnieken. Van een digitaal bestand, in dit geval een computertekening, wordt een fysiek object gemaakt waarbij het object laag voor laag wordt opgebouwd door een 3D-printer die gemakkelijk op je eetkamertafel past. Het proces is vanaf beeldscherm tot product volledig computergestuurd. Bij traditionele productiemethoden wordt er materiaal verwijderd waarna er een eindproduct overblijft. Bij 3D-printen wordt er juist materiaal toegevoegd. Een groot voordeel is dat er amper materiaalverlies is en dat maakt de techniek kostenbesparend. De grondstof is 3D-printerfilament dat verwarmd wordt om de lagen te kunnen aanbrengen. Filament is een soort plastic dat op een spoel zit. De spoel is vanzelfsprekend te vervangen en daarmee blijft de 3D-printer operationeel. De kunststof wordt verwarmd en komt uit de printerkoppen wat doet denken aan de werking van een inkjetprinter. Het plastic is verkrijgbaar in verschillende kleuren zodat hetgeen je wilt printen altijd in de juiste kleurencombinatie laag voor laag geproduceerd wordt.

Ontworpen objecten uit de 3D-printer

Met een 3D-printer zijn er zelfs objecten te maken die met traditionele technieken niet te produceren zijn. De Zweedse autofabrikant Koenigsegg gebruikt voor één van haar modellen zelfs een turbo die uit de 3D-printer is gerold. De turbo is intern zo ingewikkeld dat deze op een traditionele manier onmogelijk te produceren was. Op hightech-niveau worden er zelfs materialen zoals goud, titanium, inconel (legering van nikkel en chroom) geproduceerd. In China zijn er 3D-printers ter grootte van een fabriekshal die huizen kunnen printen van gerecycled puin gemixt met cement.

Soorten filament om mee te printen

De twee voornaamste soorten plastics om mee te kunnen printen zijn PLA-filament en ABS-filament. Op het eerste gezicht lijken het dezelfde materialen. Maar er zijn verschillen. PLA is gemaakt van planten die rijk zijn aan zetmeel. Denk hierbij aan maïs, suikerbieten en tarwe. Het is daardoor een milieuvriendelijke grondstof vanwege de biologische oorsprong. Met PLA kan de 3D-printer op lagere temperaturen printen zonder dat het een verwarmde printerbodem nodig heeft. Het materiaal is uitermate geschikt wanneer je iets wilt printen wat fijne details behoeft of wanneer het mooi moet glanzen. Denk bijvoorbeeld aan een decoratief stuk, een drinkbeker (prima mogelijk met het biologische PLA) of geprint speelgoed voor de kinderen. ABS heeft aardolie als basis. Dat heeft als voordeel dat de 3D-printer een sterk en hard product kan fabriceren. Het geprinte object is duurzaam en zeer geschikt om onderdelen mee te printen voor bijvoorbeeld auto's, machines, verbindingsdelen. Of een door jou ontworpen modelvliegtuigje waarvan je de onderdelen ontwerpt, uitprint en in elkaar zet. Of robuuste legoblokken, er zijn mogelijkheden genoeg met een 3D-printer. ABS vereist een verwarmd printerbed zodat kromtrekken wordt voorkomen.

Dikte van de te printen lagen

De dikte van de opgebouwde lagen varieert van 16 micrometer tot 0,3 millimeter. In het algemeen geldt: hoe dunner de lagen hoe gedetailleerder het uiteindelijke resultaat. Het hangt af van wat je precies wilt printen. Een gewone 3D-printer kan objectgroottes aan van 14x14x14 cm, maar andere printers kunnen ook 20x20x20 aan. Het is belangrijk om te overwegen in welke ordes van grootte je wilt gaan printen.

3D-scanner

Als je een voorwerp wilt reproduceren dan is dat eenvoudig te doen door er een scan van te maken met een 3D-scanner.
Een laser meet de afstand tussen de scanner en het voorwerp en geeft deze coördinaten via bijbehorende software door aan de 3D-printer. Het beste is als de scanner om het voorwerp heen draait zodat er een volledig beeld ontstaat. Daarom worden anno 2019 veel 3D-scanners verkocht met een roterend platform zodat het voorwerp daar op gezet kan worden. Op deze manier krijg je geen vertekend beeld, dat wel kan gebeuren als je handmatig gaat scannen. Met een 3D-printerpen is het mogelijk om iets te tekenen met gesmolten plastic in plaats van inkt. Zo is het mogelijk om met de hand 3D-objecten te maken zoals bijvoorbeeld een bril. Je kunt heel eenvoudig je creativiteit de vrije loop laten.

Een 3D-printer is betaalbaar geworden

Waar omstreeks 2010 de 3D-printer nog kostbaar was, zo betaalbaar is hij tien jaar later. 3D-printen is binnen handbereik gekomen van de consument. En met de vele mogelijkheden die je met een 3D-printer hebt kun je er zelfs geld op besparen. Op die manier verdient een 3D-printer zich relatief snel weer terug. Je kunt kiezen voor een zelfbouwpakket. Wanneer je een beetje handig bent kun je jouw printer zelf in elkaar zetten. Een zelfbouwprinter is wat goedkoper dan een kant-en-klare printer. Je kunt wanneer je een 3D-printer bezit gewoon de bouwtekening online bestellen van het product dat je wilt hebben en je print het uit. Je hoeft niet meer naar de speciaalzaak om een onderdeel te kopen.
© 2019 Writeright, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Printen: kopen van een 3D-printerPrinten: kopen van een 3D-printerEr is een steeds grotere vraag naar de 3D-printer. Dit is een printer die objecten in drie dimensies kan printen. De tec…
3D-printer - toepassingen3D-printer - toepassingenEen 3D-printer is een apparaat dat driedimensionale objecten kan produceren. Met een digitale bouwtekening wordt het obj…
De ontwikkeling van de 3D-printerDe ontwikkeling van de 3D-printerDe 3D-printer gaat een steeds grotere rol vervullen en er kan steeds meer mee. Het einde van deze ontwikkeling is nog la…
3D printen: hoe kun je het beste je filamenten bewaren?3D printen: hoe kun je het beste je filamenten bewaren?3D printen is een geweldige techniek, waarmee je digitale 3D-modellen kunt afdrukken. Om te kunnen afdrukken met een 3D-…
Laserprinters, tips bij aanschafLaserprinters, tips bij aanschafLaserprinters staan bekend vanwege uitstekende afdrukken. Er wordt gebruik gemaakt van lasertechniek om woorden en beeld…
Bronnen en referenties
  • Inleidingsfoto: Mohamed Hassan, Pixabay
  • http://www.ground3d.nl/over-3d-printen/hoe-werkt-3d-printen/
  • https://www.llowlab.nl/3d-printing/wat-is-3d-printen/hoe-werkt-een-3d-printer/
  • https://3dprinting.com/what-is-3d-printing/
  • https://www.3dhubs.com/guides/3d-printing/#getting-started
  • https://www.turbodynamics.co.uk/media/blog/3d-printed-turbocharger
  • https://www.bbc.com/news/blogs-news-from-elsewhere-27156775
  • https://m.all3dp.com/1/3d-metal-3d-printer-metal-3d-printing/

Reageer op het artikel "Ontworpen objecten printen met een 3D-printer"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Writeright
Gepubliceerd: 28-11-2019
Rubriek: Electronica
Subrubriek: Diversen
Bronnen en referenties: 8
Schrijf mee!