Aan de slag met een 3D-printer
Op consumenten gerichte 3D-printers lijken nuttig te zijn, worden steeds beter betaalbaar en zijn makkelijk te vinden. En bovendien zijn ze de voorhoede van een opkomende technologie die net zo alomtegenwoordig zal zijn als inkjet-printers. Het hoe/wat/waarom, lees je hier!
Lagen gesmolten kunststof
De meeste 3D-printers werken op dezelfde manier: Ze trekken een vast materiaal - doorgaans een soort kunststof filament - in een verwarmingskern die het doet smelten en het gesmolten materiaal door een klein gaatje in de printerkop naar buiten perst. Je kunt de bewegende printerkop zien als een uiterst precies lijmpistool, maar het gesmolten plastic dat uit het mondstuk komt is veel dunner. Daardoor kan de printer hele dunne laagjes plastic uitscheiden, waarbij elke laag bovenop de andere wordt geplaatst.
Als er niets onder de laag zit - als je bijvoorbeeld een boog of een dak probeert te printen - creëert de printer een steiger-achtige ondersteuning die je zodra het printen voltooid is kunt verwijderen.
Geavanceerdere printers richten een laserstraal op een bak met vloeibare kunsthars op de bodem van het apparaat, wat ervoor zorgt dat een dunne laag hars in een bepaalde vorm stolt. Een platform trekt de print langzaam omhoog terwijl elke laag hars stolt. Het lijkt dan ook alsof het geprinte object uit de bak met kunsthars tevoorschijn komt.
Printers die kunsthars gebruiken maken gebruik van dezelfde laagjesmethode als simpele 3D-printers om objecten mee te produceren, maar ze maken veel dunnere lagen, waardoor je veel gedetailleerder kunt printen. Met dunnere lagen kun je ook veel ingewikkeldere modellen printen, zonder dat je veel extra ondersteuningsmateriaal nodig hebt.
Enige montage vereist. Of veel. Of geen...
Veel fabrikanten leveren hun 3D-printers als een doos met onderdelen die je zelf in elkaar kunt zetten. Als je geen doe-het-zelver bent kun je een geassembleerd model krijgen. De Afinia H-Series (1599 dollar), de Solidoodle 2 (499 dollar) en de Solidoodle 3 (799 dollar) zijn ontworpen om recht uit de doos te printen.
Andere fabrikanten, zoals Printrbot, laten je kiezen tussen een niet gemonteerd model tegen een lagere prijs of bijbetalen om het bedrijf het apparaat voor je in elkaar te laten zetten. Deze printers variëren in prijs van 399 dollar tot 999 dollar geassembleerd. De prijs voor assemblage ligt tussen de 100 en de 200 dollar, afhankelijk van de complexiteit van de printer.
In het begin moesten 3D-printers gebouwd worden uit complexe kits waarmee je een printplaat moest solderen (en vaak op zoek moest gaan naar ontbrekende onderdelen). Tegenwoordig zijn de kits een stuk eenvoudiger. Kits zoals de Ultimaker bevatten minder onderdelen; je hoeft niet te solderen, boren of snijden; en je kunt één enkele soort bout gebruiken om de onderdelen aan elkaar vast te maken.
Een andere optie is het bouwen van een printer met hardware uit een nabijgelegen winkel. Op deze manier is een RepRap (Replicating Rapid Prototyper) haalbaar als je de benodigde vaardigheden en geduld hebt. Een RepRap wordt over het algemeen gemaakt uit generieke hardware plus een aantal onderdelen die met vrijwel elke 3D-printer geprint kunnen worden. Als je geprinte onderdelen gebruikt heb je geen specifiek productieproces nodig, maar je moet wel toegang tot een andere 3D-printer hebben voordat je het bouwen van je eigen printer kunt voltooien.
Maak jezelf vertrouwd met 3D-printerterminologie
3D-printen kan lastig te leren zijn als je constant in de war raakt door termen als extrusie, filament, raft en printbed die je niet begrijpt in de context van de technologie. Neem voor je begint een paar minuten de tijd om de specialistische termen door te nemen. De RepRap wiki geeft een goede inleiding, dus neem een kijkje en laat de pagina openstaan terwijl je de instructies doorneemt totdat je een goed begrip van de terminologie hebt.
Kies een goede locatie voor je printer
Kleiner is niet altijd als het op 3D-printers aankomt, aangezien het formaat van de printer de grootte van de dingen die je kunt printen bepaalt. Maar als je niet van plan bent om grote dingen te gaan printen, of als je ruimte moet besparen, kan een kleinere printer de beste optie voor je zijn.
Kleinere printers, zoals de Solidoodle en de Afinia, passen op een plank. Je printer kan op elke logische plek komen te staan, maar het is een goed idee om het apparaat buiten het bereik van huisdieren en kleine kinderen te houden vanwege de zeer hete bewegende onderdelen. Als ruimte geen probleem is kan een stevige tafel of werkbank een goede plek zijn voor een grote printer.
3D-printers kunnen een hoop herrie maken, dus houd dat in gedachten bij het kiezen van een locatie. De hoeveelheid lawaai hangt af van het ontwerp van de printer en de motoren die in gebruik zijn. Afhankelijk van de printer kan het smelten van het kunststof filament ook een merkbare geur teweegbrengen. Als dat het geval is, zet hem dan ergens neer waar je voldoende ventilatie hebt, maar niet zoveel dat er constant lucht over het apparaat wordt geblazen.
Filament, filament, filament
Er zijn veel opties voor filamentmateriaal en kleur, en ze hebben allemaal hun eigenaardigheden. De meeste printers zijn ontworpen om compatibel te zijn met één type plastic filament, doorgaans ABS (acrylonitrile butadiene styrene) of PLA (polyactic acid, wat in principe polyester is).
Als je een hobbyist bent die voor de lol print - of als je een printer zonder verhit bed hebt - kun je het beste PLA gebruiken. ABS is steviger, maar heeft een hoger smeltpunt waardoor het beter werkt met printers die een verhit bed hebben (en exclusiever en duurder zijn).
Zorg ook dat je de juiste diameter filament voor je printer gebruikt: Het verwarmingselement en de smeltkamer zijn gewoonlijk ontworpen voor filament van een bepaalde dikte.
Leer de software kennen
3D-printersoftware vertelt de fysieke printer hoe hij moet bewegen om een specifiek object te printen. De software geeft ook aan hoe snel het filament door de extruder moet worden geperst, tot welke temperatuur het filament verhit moet worden, hoe snel de lagen geprint moeten worden, en hoe dik ze moeten worden.
Sommige 3D-printers worden geleverd zonder de software die nodig is om ze te laten draaien. Als je merkt dat de software ontbreekt zul je op de website van de fabrikant moeten zoeken naar aanbevelingen of download links.
Sommige printerfabrikanten gebruiken software die geoptimaliseerd is voor hun eigen printer. Maar de ontwikkeling van dergelijke software is vaak geen prioriteit voor de fabrikant, zodat updates en ondersteuning traag kunnen zijn en de opties voor de printer beperkt.
Als je denkt dat je de software van je printer ontgroeid bent en er meer dingen mee wilt doen, kijk dan eens naar een aantal open source of gratis opties. Open source software is overal verkrijgbaar en werkt op veel verschillende 3D-printers. Naarmate meer mensen deze software gebruiken wordt er meer ondersteuningsinformatie voor de software beschikbaar gesteld.
Internet Relay Chat rooms zijn een geweldige plek om andere mensen te vinden die je kunnen helpen. Ik heb zowel de Solidoodle chat en de RepRap chat rooms bezocht toen ik bepaalde informatie niet online kon vinden. Vaker wel dan niet werpen de chats licht op mijn problemen.
Uiteindelijk heb ik de Axon software die voor mijn RapMan printer geschreven was gedumpt, en ben ik overgestapt op de open source software Kisslicer waarmee ik uiterst tevreden ben.
Kalibreer je printer
Printerkalibratie is een proces dat ervoor zorgt dat je printer doet wat hij denkt dat hij aan het doen is. Zo kan je printer denken dat hij 100mm filament door de extruder perst terwijl het eigenlijk 110mm is. Dit verschil zou ervoor zorgen dat de printer teveel plastic gebruikt waardoor de prints niet optimaal worden. Dus moet je de instellingen aanpassen om de software te vertellen wat er echt aan de hand is.
Alle sets met instructies moeten kalibratiemethodes voor je printer bevatten. Als dat niet het geval is, raadpleeg dan de wiki van RepRap voor een aantal goede algemene kalibratiestappen. (De algemene instructies van de RepRap wiki zullen waarschijnlijk wat moeilijker te volgen zijn dan de instructies voor jouw specifieke printer, maar het is er mocht je het nodig hebben.)
Zoek bestanden om te printen
Thingiverse, gerund door MakerBot, is een online opslagplaats voor gratis 3D-printbare objectontwerpen die je thuis kunt downloaden en printen. Mensen posten voortdurend nieuwe ontwerpen en bedenken steeds nieuwe interessante dingen om te printen, zoals de Octavius Grabber Claw. Het is slim om met iets eenvoudigs te beginnen voor je eerste print na de kalibratie. (Ik gebruik graag een schattige zwaaiende octopus voor mijn eerste print.)
Je kunt een hele hoop testmateriaal vinden dat ontworpen is om de prestaties van een bepaalde instelling of een combinatie van een heleboel scenario's te testen. De software moet dingen als hoge pilaren, bruggen, overhangende dingen, en kleine lagen aankunnen en ze op verschillende manieren kunnen printen voor een optimaal resultaat.
Koop een schuifmaat
Een schuifmaat is een zeer precies meetinstrument dat tot op een honderdste van een millimeter (of nog kleiner zelfs) kan meten. Het kalibreren van je printer wordt een stuk gemakkelijker als je een schuifmaat bij de hand hebt, en het is voor bepaalde stappen ook essentieel.
Nadat je de exacte diameter van het filament dat je gebruikt gemeten hebt kun je de printer de daadwerkelijke dikte laten weten. Dan wordt het filament op de juiste wijze door de extruder geleid.
De diameter van filament is echter niet altijd precies wat de fabrikant op het label zet. Het is daarom handig om de daadwerkelijke dikte op verschillende punten te kunnen opmeten, en vervolgens het gemiddelde te berekenen, zodat je printer wat preciezer te werk kan gaan. Een schuifmeter maakt het ook mogelijk om kalibratieobjecten nauwkeurig op te meten zodat je printer ook echt doet wat hij denkt dat hij doet.
Doe het rustig aan
Het zal waarschijnlijk even duren voordat je je printer zo hebt ingesteld dat hij consistente prints van hoge kwaliteit levert. Maar het is de moeite waard om er de tijd voor te nemen om alle instellingen aan te passen. Een slecht gekalibreerde printer print aanvankelijk misschien prima, maar kan op een complex punt vast komen te zitten of het model halverwege omver duwen.
Het lijkt misschien alsof je een heleboel moet onthouden, maar maak je geen zorgen. Het avontuur van het instellen en kalibreren van je printer loont echt, en je kunt vaak meteen al verbeteringen zien. Begin met simpele dingen, en leer terwijl je het doet. En aarzel niet om mensen om hulp te vragen (IRC chats zijn geweldig!).
Dit is een vrij vertaald artikel van onze zustersite TechHive.com, geschreven door Albert Filice (@monstasaurous). De mening van de auteur komt niet per definitie overeen met die van ComputerTotaal.nl.