Momenteel weet iedereen van het bestaan van 3D printers af. In de media krijgt deze nog vrij nieuwe techniek veel aandacht. Er wordt vaak gepraat over de vele mogelijkheden ervan, maar in werkelijkheid blijft de techniek van het 3D printen maar al te vaak omgeven door een waas van geheimzinnigheid. Vele mensen beschouwen deze hoogtechnologische apparaten nog steeds als een soort van gadgets waarvan het nu niet altijd meteen duidelijk is. Dit neemt niet weg dat de 3D techniek nog steeds verder wordt ontwikkeld en dat de toepassingen en de techniek zelf steeds meer mogelijkheden bieden. De 3D printer is dus goed op weg om de status van gadget te ontgroeien. Dit merken we ook aan het aantal types van deze printers dat op de markt gebracht wordt. Momenteel kun je ongeveer alles maken met deze apparaten zonder dat je daar een vorm of mal voor nodig hebt. Alles wordt laag per laag aangebracht. Hoe de voorwerpen dan wel hun vorm krijgen, is afhankelijk van het type van 3D printer en de software voor 3-D printen die je gebruikt. Deze software wordt gebruikt voor het ontwerpen van de voorwerpen die je driedimensionaal wilt printen. Ook hiervan wordt het aanbod steeds uitgebreider. Vaak wordt deze software zelfs gratis bij de printer aangeboden. Ieder type van 3-D printer is geschikt voor verschillende materialen en kan andere taken aan, en daar geven we je graag een overzicht van. Zo komt je als consument steeds meer te weten en kun je aan de hand van onze informatie steeds meer te weten komen over de mogelijkheden. Zo wordt 3D-printing hopelijk een beetje minder mysterieus en toegankelijker voor het grote publiek.

Materialen die geschikt zijn voor 3D-printing

De eerste 3D-printers die voorgesteld werden aan het grote publiek werkten met een soort hars dat in korrelvorm in de printer gegoten werd, waarna de printer zijn werk deed. Nu gebeurt het printproces zelf op diverse wijzen en worden steeds meer grondstoffen en materialen gebruikt. We noemen er enkele op om je een beter idee te geven van wat vandaag de dag op gebied van 3D-printing mogelijk is: gips, polyester, titanium en nog vele andere grondstoffen (zoals bioplastic) zijn geschikt om driedimensionaal mee te printen. De mogelijkheden lijken nu wel eindeloos en dat is mede te danken aan het feit dat er nu verschillende soorten van 3D-printers bestaan die elk werken op basis van een andere techniek. Voor welke techniek je kiest, is in grote mate afhankelijk van welk voorwerp je wilt maken of van welk effect je wilt creëren.

3D-printen met Fused Deposition Modeling (FDM)

De methode die het meest wordt gebruik is Fused Deposition Modeling (FDM). Hierbij wordt gebruik gemaakt van het zogenaamde bioplastic. Bij FDM word gesmolten plastic als basis gebruikt  en tijdens het printen gemodelleerd al naargelang het voorwerp dat als eindproduct uit de printer zal komen. Om de printer met plastic te kunnen bevoorraden tijdens het productieproces wordt een zogenaamde spuitmond-extruder gebruikt. Het plastic zelf dat gebruikt wordt bij dit printprocedé wordt aangebracht in de vorm van rollen met draden van deze soort van plastic. Deze draden zijn wellicht beter bekend onder de naam filament. Filament is trouwens een populaire grondstof die dikwijls gebruikt wordt voor 3D-printen voor thuisgebruik. Het filament wordt dan vaak niet meer op een rol aangeboden, maar als een cartridge, net als bij een gewone printer. FDM is een veelgebruikte methode omdat deze gemakkelijk is toe te passen en omdat het materiaal dat hiervoor wordt gebruikt zeer betaalbaar is en steeds mee evolueert waardoor het voor de consument steeds haalbaarder wordt om hiermee te werken.

3D-printen met granulaat

Het is ook mogelijk om in 3D te printen met granulaat. We spreken van granulaat wanneer onze grondstof uit fijn poeder of uit korrels bestaat. Door deze korrels of poeder steeds opnieuw een printlaag te laten vormen volgens vooraf opgemaakte plannen, wordt het voorwerp dat we wilden vervaardigen laag voor laag opgebouwd. Op het einde van het productieproces krijgen we het object te zien dat we wilden bouwen. De korrels of poeder kunnen tot vaste materie worden omgevormd omdat er tijdens het printproces warmte vrijkomt. De korrels of het poeder worden door deze warmte met elkaar verbonden waardoor het voorwerp kan worden opgebouwd. Deze manier om korrels of poeder om te vormen tot vaste materie staat bekend onder twee benamingen: Selective Laser Sintering (SLS) en Direct Metal Laser Sintering (DMSL) genoemd. Bij dit productieproces is het zeer belangrijk dat de warmte die nodig is om de korrels of het poeder met elkaar te verbinden vrij stabiel is. Enkel dan komt men tot de beste resultaten.

3D-printen met stereolithografie

De derde manier van 3D-printen heet stereolithografie. Om deze wijze van 3D-printen te kunnen toepassen, hebben we fotopolymeer nodig. Dit is een soort van kunststof die reageert op licht, meer bepaald UV-licht. Fotopolymeer reageert op UV-licht en door deze reactie neemt deze kunststof een vaste vorm aan. Het gebruik van fotopolymeer in de drukkunst is niet nieuw. Het werd reeds eerder gebruikt in de hoogdruk. Nu is het mogelijk om door midden van de stereolithografie dit materiaal laag voor laag te laten afdrukken, waardoor er een nieuw gebruiksvoorwerp kan worden gecreëerd.

3D-printen met Laminated Object Manufacturing

Daarnaast is een 3D-print te maken met Laminated Object Manufacturing. Hierbij wordt een voorwerp gecreëerd door verschillende lagen op elkaar te lamineren. Je kunt dit zelfs doen met gewoon printerpapier. Het voorwerp dat zo ontstaat doordat de verschillende lagen samen een driedimensionaal voorwerp vormen. Behalve met papier kan ook met hout gewerkt worden. Deze techniek heeft als voordeel dat er ook grote voorwerpen mee kunnen worden vervaardigd.

In welke formaten is 3D-printen mogelijk?

Hoe groot een voorwerp kan worden met behulp van 3D-printer hangt af van wat deze printer aankan. De goedkopere 3-D printers die momenteel op de markt zijn voor huis- tuin- en keukengebruik, zijn enkel geschikt voor het vervaardigen van voorwerpen die niet groter zijn dan 14 centimeter.  Wie als hobbyist over een groter budget kan beschikken, kan kiezen voor duurdere modellen van 3-D printers die een voorwerp van ongeveer 28 centimeter kunnen printen. Deze afmetingen zijn geldig voor printers die door privépersonen aangekocht worden om driedimensionaal printen als hobby uit te oefenen. Naast deze bescheiden en kleinere modellen bestaan er ook professionele 3D-printers die in staat zijn om grotere objecten te printen. Hierbij geldt dat er in feite geen grenzen meer zijn aan deze techniek. Zo is het ook mogelijk om een huis letterlijk te printen. Dit gebeurt nu reeds in China.

Hoe werkt een 3D printer eigenlijk?

Nu we de soorten 3D printers op een rij hebben gezet, lijkt het ons logisch om eens te bekijken hoe zulk een printer in de praktijk werkt. Wie het voorgaande gelezen heeft, weet uiteraard dat je grondstoffen en een printer nodig hebt, maar dan weet je nog niet hoe je met de printer kunt werken.  De meeste van deze toestellen worden verkocht compleet met software, een starterkit met gereedschappen en raadgevingen en in sommige gevallen ook met de grondstoffen die meer en meer ook in de vorm van een cartridge worden aangeboden. Zo wordt de 3D printer als gebruiksvoorwerp steeds gebruiksvriendelijker gemaakt en wordt dit toestel steeds toegankelijker voor een nog altijd groeiend aantal consumenten.

3D printers zijn hot. Steeds meer mensen willen er meer over weten. Meer en meer consumenten willen er ook een in huis halen. Vaak gaan enthousiastelingen over tot een aankoop omdat ze ergens een artikel hebben gelezen of een populair wetenschappelijk programma op TV gezien hebben. Mensen hebben met hun eigen ogen gezien wat een dergelijk apparaat kan en willen zelf ook zo’n apparaat in huis halen. 3D-printers zijn aantrekkelijk en kunnen gebruikt worden voor verschillende doeleinden, zowel zakelijk als praktisch. Zo gek is het dus niet om een 3D-printer te willen kopen. Zulke aankoop dient echter weloverwogen te gebeuren. Daarom zetten we hier graag even op een rij waar je allemaal op moet letten bij de aanschaf van een 3D-printer. Deze apparaten worden in verschillende maten en soorten aangeboden. Daarbij kunnen we verschillende types van configuraties onderscheiden. We zetten ze graag even voor u op een rij.

Een kant en klare printer versus een bouwpakket

Als u een kant en klare printer koopt, dan betekent dit dat het apparaat geassembleerd wordt geleverd. Alle onderdelen werden reeds deskundig in elkaar gezet en u hoeft geen bouwpakket in elkaar te steken of een plan te ontcijferen waar u een punthoofd van krijgt. U hoeft geen handige Harry of Henrietta te zijn en u kunt zo aan de slag. De printer die u uit de doos haalt, ziet er ook uit als een echt apparaat en dat straalt vertrouwen uit naar de consument toe. Dit is mooi voor wie er zelf tegen op ziet om een nieuw toestel in elkaar te hoeven zetten. U betaalt wel de werkuren voor de assemblage. Als u over een kleiner budget beschikt, dan doet u er toch misschien beter aan om een 3D-printer te kiezen die u zelf in elkaar kunt zetten. Toegegeven: wat u dan in huis krijgt, ziet er misschien niet zo gelikt uit, maar het toestel is wel voordeliger in prijs. Trouwens, wat u zelf doet, doet u beter. Tijdens het in elkaar steken van dit apparaat komt u erachter hoe het apparaat wordt opgebouwd en krijgt u tegelijk ook inzicht in de werking ervan. Omdat u deze 3D-printer zelf in elkaar zet, weet u zelf veel beter waar alle onderdelen zich bevinden in het apparaat en dat kan dan weer nuttig zijn in geval het toestel op een bepaald moment gerepareerd moet worden of als u de grondstoffen of onderdelen ervan hoeft te vervangen. Waar u voor kiest, hangt in dit geval af van uw eigen handigheid en technische kennis. Bent u echt niet handig, dan kiest u best voor een 3D- printer die al in elkaar staat. Zo vermijdt u een heleboel kopbrekens.

Het ene softwarepakket is het andere niet

3D-printers worden geleverd met softwarepakketten. Vaak werden deze ontworpen door de producent van de 3D-printer en is het afhankelijk van deze software wat u met de printer kunt doen of niet kunt verwezenlijken. Sommige software levert kant en klare ontwerpen. Dit kan zeer handig zijn voor de beginnende gebruiker van een 3D-printer. Als u echter echt uw toestel gekocht heeft om zelf voorwerpen te kunnen ontwerpen, dan heeft u software nodig die dit mogelijk maakt en hebt u niks aan een toestel dat met een programma verkocht wordt dat u enkel in staat stelt om ontwerpen te printen die al voor u werden klaargemaakt. U kunt dan niets meer veranderen. U doet er dus goed aan om niet alleen de printer met andere printers te vergelijken maar ook aandacht te hebben voor de toebehoren die bij het apparaat worden meegeleverd.

Verschillende printers voor verschillende materialen

We legden het al uit in ons vorig artikel. Verschillende 3D-printers maken gebruik van verschillende materialen. Het is alleen maar logisch dat niet alle materialen geschikt zijn om alle soorten voorwerpen en producten te vervaardigen. Wanneer je een object maakt met behulp van een 3D-printer dan wordt daarbij meestal een techniek gebruikt waarbij het voorwerp laag voor laag wordt opgebouwd. Hoe dit precies in zijn werk gaat, is afhankelijk van verschillende factoren. Materialen die dikwijls gebruikt worden bij 3D-printen zijn: nylon, hars, hout, HIPS (dit is een sterk filament uit polystyreen) en roestvrij staal. Behalve het materiaal bepalen ook het aantal printkoppen, de printresolutie en het printformaat wat je met een 3D-printer kunt maken. Het goede nieuws is dat vele printers geschikt zijn voor verschillende materialen. Hierbij moet je ook opletten welk materiaal je gebruikt voor welk voorwerp. Sommige grondstoffen of filamenten zijn oplosbaar in water. Dit is niet aangewezen als het voorwerp dat je wilt maken tegen water moet kunnen of in een vochtige omgeving zal worden gebruikt. Verder kun je kiezen uit flexibel materiaal zoals nylon of een grondstof die net heel sterk en onbuigzaam is zoals ABS.

Een of meerdere printkoppen

Ook het aantal printkoppen kan uw keuze voor een bepaalde printer bepalen. Hoe meer printkoppen, hoe meer mogelijkheden. Daar komt het in feite op neer. Meerdere printkoppen geven u de mogelijkheid om meer dan een kleur of meer dan een materiaal te gebruiken voor een voorwerp of product. Zo kunt u in functie van uw eigen ontwerp kiezen voor de kleuren en grondstoffen die nodig zijn om het artikel dat u in uw achterhoofd had te creëren. Zo kunt u nylon, ABS en PVA met elkaar combineren.

Een hoge of een lage printresolutie?

De printresolutie van een 3D-printer bepaalt hoe fijn er geprint kan worden. Hoe fijner de print, hoe preciezer de details die kunnen worden bereikt. Hoe hoger de resolutie, hoe preciezer de details worden weergegeven. Zelfs met een lage resolutie wordt nog steeds een nauwkeurigheid van 0.2 millimeter of 200μ bereikt! Van een 3D-printer mag u dus finesse verwachten!

Hoe groot moet het zijn?

Wil je kleine voorwerpen maken of grotere producten? Dan moet je letten op het printformaat van de printer?

Verschillende manieren van aansluitingen

De meeste consumenten die erover nadenken een 3D printer aan te kopen, weten dat je dit toestel aan een pc kunt koppelen. Er zijn echter ook nog andere mogelijkheden. 3D-printers kunnen ook aangesloten worden op tablets en telefoons en wanneer nodig ook gedeeld worden met andere gebruikers. Deze laatste mogelijkheid heeft een grote invloed op de snelheid van de printer. In zulk geval is het nodig om te kiezen voor een snelle printer!

Andere aandachtspunten:

Printers gebruiken filament en filament heeft de eigenschap dat het gaat uitzetten. Dit kan de eindvorm van je voorwerp of artikel beïnvloeden. Daarom doe je er goed aan om te kiezen voor een printer met gesloten behuizing. Zo kan het filament afkoelen zonder dat de vorm van het voorwerp beïnvloed wordt. De behuizing reguleert immers de temperatuur.

Rollen of cartridges

De meeste 3D-printers werken met filament. Dit kunt u verkrijgen op een rol of in de vorm van een cartridge zoals bij een conventionele printer. Cartridges zijn gebruiksvriendelijk, maar wel duur. Bijkomend moet u er rekening mee houden dat er verschillende modellen van cartridges bestaan en dat dus niet iedere cartridge geschikt is voor iedere 3D-printer. Daarom is het misschien wel te overwegen om voor rollen filament te kiezen. Het is dan wel noodzakelijk om na te gaan of de printer die u op het oog heeft geschikt is voor filament.