Iedereen kent vast de films en series van 'Star Strek', iemand geeft een computer de opdracht om bijvoorbeeld een kopje koffie klaar te maken.
Je ziet wat lichtflitsen, hoort wat gekke geluidjes en 'poef' daar staat een kop koffie volledig naar jouw wensen te dampen in een 'replicator'. Nu is dit voorlopig nog echt wel science-fiction, maar met de heden daagse technieken zijn we een aardig eindje op weg met de eerste stappen in die richting. Tegenwoordig zijn 3D-printers aan een hele grote opmars bezig en ik heb me daarin nu ook verdiept.
Wat is dan dat 3D-printen?
3D-printen is laagje voor laagje een object printen waarbij de laagjes op elkaar gestapeld zijn. Je gaat dus de hoogte in, in tegenstelling met een gewone printer dat allen op papier zijn inkt (of toner) afzet in één enkele hele dunne laag. Op deze manier kun je dus allerlei fysieke objecten maken zoals knoppen voor apparaten, houders voor telefoons, kapjes voor connectoren, beperkt afmetingen kastjes en heel veel meer. De mogelijkheden zijn bijna eindeloos waarbij de grootste beperking de fantasie is van de gebruiker van die printer.
Hoe werkt zo'n 3D-printer nu eigenlijk?
Als je een object hebt, bijvoorbeeld een eenvoudige dobbelsteen (deze voorbeeld) wilt printen wordt het ontwerp eerst in laagjes uit elkaar gehaald zodat de printer weet laag-voor-laag waar het printmateriaal neer gelegd moet worden.
Dit materiaal is PLA (PolyLactic Acid, een soort bio-plasic), ABS (Acrylonitril-butadieen-styreen) of PETG (Poly-ethyleen-teraftalaat-glycol) dat door middel van hitte een soort inkt wordt waarmee laagje voor laagje die dobbelsteen opgebouwd kan worden. Dit materiaal wordt dan ook geen inkt of toner genoemd maar filament. Dit koop je bij de verschillende web-shops op rollen en hierin heb je vrijwel eindeloos keuze in kleuren.
Je maakt dus met plastic een voorwerp dat je eenvoudig van het internet kunt downloaden. Ook zijn er programma's waarin je zelf zo'n voorwerp kunt ontwerpen en uiteindelijk door zo'n 3D-printer kunt laten printen.
Nu kun je denken 'Ik koop me een 3D-printer en ik maak van alles wat ik maar wil', maar werkt dat niet helemaal. Er zitten n.l. wel beperkingen in het 3D-printen. Printen 'in de lucht' kan bijvoorbeeld nog steeds niet, dus een zwevend dakje van een vogelhuisje (om wat te noemen) kan een 3D printer niet aan zonder wat hulp. Deze hulp (ook wel support genoemd) maakt de printer zelf door onder dat dakje zelf ondersteuning te printen dat later eenvoudig weg gebroken kan worden.
Om een idee te geven hoe een 3D printer te werk gaat, hier een 5 minuut lang filmpje waar de Eiffeltoren in het groen geprint wordt:
Nu kun je ook "printen om het printen", maar daar heb ik niets mee. Een object printen puur 'omdat het kan' vind ik grote onzin (en zonde van de gebruikte filament)
De printer die ik 2e hands heb gekocht (een Creality 3D Ender-3 Pro) wil ik puur en alleen voor zinvolle zaken gebruiken. Na aanschaf en de eerste prints zoals behuizingen voor Raspberry's heb ik enkele upgrades gedaan in deze printer.
Eerste upgrade was het vervangen van het moederboard zodat de printer een heel stuk stiller geworden is zodat ik die ook 's nachts kan laten draaien. Wel zo prettig als de printer in de kamer staan naast onze slaapkamer.
Laatste upgrades waren een CR-Touch, een voeler die de hoogte van het print-bed bepaalt, en een glasplaat omdat de originele printebed (een rubber magneet-matje) flink beschadigd is geraakt.
Waar vind je nu 3D print voorbeelden en kun je die ook zelf ontwerpen?
Enkele van de vele 3D bronnen is Thingiverse, All3dp en Cults3d. Voor het maken van eigen ontwerpen kun je terecht op online platform Tinkercad maar je kunt er ook voor kiezen programma's (dus offline) te gebruiken.
In Tinkercad heb ik zelf ook al enkele zaken getekend en geprint, waaronder een paar beugeltjes om de accu's in de portabele koffer vast te houden. Hiervoor is 3D inzicht wel erg handig en is ook een kunst van 'toevoegen en verwijderen'. Het heeft wel een leercurve maar als je je er voor interesseert is het wel te doen.
3D-printen is verdraait handig als je niet al te grote objecten nodig bent, grootste nadeel is de tempo van het printen. Kleine objecten zoals een 1cm³ test-kubus duurt al minimaal een half uurtje.
Je kunt ook zeker dingen printen die meerdere dagen printtijd nodig heeft, maar daar heb ik me nog niet aan gewaagd. Wel aan een object dat iets van 20 uur tijd kostte: een beugel voor mijn FT-818.
Het print-materiaal
Het materiaal dat je nodig bent om te pinten wordt verkocht op rollen in de vorm van een lange draad, filament genoemd.
Er zijn web-shops genoeg om daar een en ander te kunnen bestellen waar je verschillende kleuren en materiaalsoorten vinden kunt.
Hier staat mijn printer dus niet 24/7 te printen, alleen als ik iets nodig heb wat meer specifiek van vorm is.