Hoe werkt een 3D printer?

Een 3D-printer maakt een driedimensionaal model. Het model wordt opgebouwd uit hele dunne laagjes materiaal. 3D-printen kan op vele verschillende manieren, waarbij een grote variëteit van materialen gebruikt kan worden. Materialen die zoal gebruikt kunnen worden, zijn gips, bioplastic, polyester en epoxy, fotopolymeer, titanium en vrijwel alle overige soorten metaal.

De meest gebruikte methode van 3D-printen is fused deposition modeling (FDM). Bij deze manier van 3D-printen vormt gesmolten plastic de basis van het model, dit wordt aangebracht door middel van een spuitmond-extruder. Het basismateriaal dat gebruikt wordt bij deze manier van printen bestaat uit een soort van rollen met hierop draden kunststof, we spreken van een filament. Deze methode van printen wordt momenteel het meest gebruikt omdat deze het makkelijkst is in gebruik en het meest betaalbaar.

Een andere vorm van 3D-printen is het printen met granulaat. Een fijn poeder vormt het basismateriaal en dit wordt laag voor laag gevormd tot een tastbaar model. De losse stof die bij deze vorm van printen wordt gebruikt, wordt aan elkaar verbonden door gebruik van warmte. De verschillende methoden van printen zijn Selective Laser Sintering (SLS) en Direct metal laser Sintering (DMSL).

Nog een methode van 3D-printen is stereolithografie. Het materiaal dat bij deze vorm van printen wordt gebruikt is fotopolymeer, dit materiaal reageert op licht. Door middel van uv-licht neemt fotopolymeer een vaste vorm aan, op deze manier kan –laagje voor laagje- een 3D-model worden geprint.

De laatste vorm van printen, die het noemen waard is, is laminated object manufacturing. Bij deze manier van printen kan ” ordinair” printpapier worden gebruikt om de afdruk te maken. De verschillende lagen papier worden door de printer samengevoegd tot een driedimensionaal model.

 

Aansturing van 3D-printers

De 3D-printer wordt, net zoals bij een normale printer, aangestuurd door computer-aided design (CAD). Het specifieke bestandstype dat een 3D-printer aanstuurt, is een STL bestand (SurfaceTessellationLanguage). Een STL-bestand deelt het model op in hele dunne laagjes, zodat deze gezamenlijk het model vormen. Vergelijkbaar met deze technologie is een CT-scan die we kennen uit het ziekenhuis, de CT-scan kan namelijk hele dunne plakjes van het lichaam “maken”, als je al deze laagjes zou opstapelen dan zou je een driedimensionaal model van je lichaam hebben.

Als je zelf een 3D-printer hebt kan je door middel van een STL-bestand een model printen. Hoe kom je echter aan zo’n bestand? Veel STL-bestanden zijn gratis dan wel tegen vergoeding te verkrijgen via internet. Mocht je zelf handig zijn, dan is het mogelijk zelf een 3D-ontwerp te maken. Tevens is het mogelijk om met een 3D-scanner een voorwerp in te scannen. Hiermee kun je bijvoorbeeld de barbie van je dochter scannen en vervolgens met je 3D-printer kunnen afdrukken.

 

3D-printer formaat

De maximale maat van een 3D-model verschilt per printer. Bij een voordelige 3D-printer is de maximale maat ongeveer 14 centimeter, en, bij de iets duurdere 3D-printers, is de maximale maat ongeveer 28 centimeter. Dit formaat geldt voor printers voor particulier gebruik. Professionele 3D-printers kunnen veel grotere modellen afdrukken. Hiervoor geldt natuurlijk dat deze printers veel duurder zijn dat printers voor particulieren.