Hoe werkt een 3D printer?
Een 3D printer kan een drie dimensionaal object maken.
Een object kan op verschillende manieren in een computerbestand worden opgeslagen:
- Tekenen met een 3D ontwerpprogramma
- Scannen met een 3D scanner en nabewerken met een modelleerprogramma
- Downloaden van internet
Het in de computer aanwezig object wordt door een programma, een z.g.n. slicer, in plakjes gesneden en opgeslagen in een voor de printer leesbare code, de Gcode.
Deze code wordt naar de printer gestuurd of op een medium (b.v. een SD-kaart) gezet dat in de printer wordt gestopt.
De printer interpreteert de commando's in de gcode en voert de instructies uit.
Er zijn verschillende 3D printtechnieken beschikbaar, waarbij FDM en SLA eigenlijk de enige twee zijn die, althans voorlopig nog, ook voor thuisgebruik geschikt zijn.
Fused Deposition Modeling (FDM)
hierbij wordt een thermoplast (plastic dat vloeibaar wordt door het te verwarmen) gebruikt dat naar een printkop wordt gevoerd, gesmolten en laagje voor laagje (tussen de 0,025 en 1,25 mm) wordt opgestapeld op een vlakke ondergrond.
De plaat waarop wordt geprint kan een vaste hoogte hebben zodat de printkop steeds een laagdikte omhoog moet of de plaat kan verplaatsbaar zijn zodat de printkop op een vaste hoogte gemonteerd kan worden en de plaat steeds een laagdikte naar beneden moet.
Plastics die veel worden gebruikt zijn Acrylonitril Butadieen Styreen (ABS) en Polymelkzuur (PLA, in het engels Poly Lactic Acid).
Zie ook: http://nl.wikipedia.org/wiki/Fused_deposition_modeling
Stereolithografie
Hierbij wordt een fotopolymeer, een vloeibaar plastic dat hard wordt door het met een UV laserstraal te belichten, gebruikt waarbij het object op een geperforeerde plaat die vlak onder de oppervlakte in de vloeistof is aangebracht laagje voor laagje wordt opgebouwd door het laagje op de juiste plaats te belichten en na elk laagje het object een heel klein beetje (minimaal 0,06 mm) te laten zakken in de vloeistof.
Deze techniek kan ook andersom worden toegepast, waarbij het plaatje onderin het vloeistofbad hangt en het laagje van onder af wordt belicht en het plaatje laagje voor laagje omhoog gaat zodat het object eronder komt te hangen.
Zie ook: http://nl.wikipedia.org/wiki/Stereolithografie
Voor industriele toepassingen zijn meerdere technieken beschikbaar:
Material Jetting of Polyjet Matrix
Bij deze techniek wordt vloeibaar materiaal door een printkop gespoten op een ondergrond waarna deze door een krachtige UV-straal wordt verhard. Daarna zakt het plateau en wordt de volgende laag aangebracht en bestraald. Als de printer is uitgerust met meerdere printkoppen kunnen er verschillende materialen worden gecombineerd, bijvoorbeelde vaste en flexibele.
Binder Jetting of poeder printen
Bij industriele toepassingen wordt veel gebruik gemaakt van printers waarin een dun laagje poeder door een laserstraal wordt gesmolten waarna er een nieuw laagje poeder wordt opgebracht dat op de juiste plek door de laser wordt gesmolten enz..
Het object wordt hierbij tevens ondersteund door de poeder die nog los in de bak zit. Na het roces wordt het object uit de poeder gehaald en schoongemaakt.
Met al deze technieken gaat bijna geen grondstof verloren, anders dan bij conventionele technieken zoals frasen en boren, waarbij het object onstaat door overtollig materiaal weg te halen.
Ultimaker legt 3D printen uit:
Klokhuis legt 3D printen uit:
