Hoe werkt een 3D printer?

Hoe werkt een 3D printer?

3D printen is een overkoepelende term voor uiteenlopende productietechnieken waarbij een product laag voor laag wordt opgebouwd. Veel conventionele productietechnieken of traditionele ambachten halen materiaal weg. Denk bijvoorbeeld aan een kunstenaar die net zolang stukjes materiaal van een homp klei haalt, totdat het gewenste resultaat overblijft. Een 3D printer (lees hier meer: ‘Wat is een 3D printer?’) haalt niets weg, maar voegt materiaal toe aan een object totdat de gewenste vorm is bereikt. Dit is een vorm van additief fabriceren in plaats van substractief fabriceren. Hierdoor is er sprake van minder verspilling van materiaal.

Het maken van een 3D print

Aan de basis van elk 3D geprint object staat een digitaal ontwerp dat fungeert als gedetailleerde bouwtekening. Doorgaans valt dit ontwerp te herkennen aan het bestandstype STL. Bij het printen van een 3D object wordt het printbare materiaal in talloze kleine segmenten verdeeld, waaruit het object in lagen stap voor stap wordt opgebouwd. Al deze lagen worden aan elkaar vastgelijmd door de 3D printer. De lagen zijn uitermate dun, variërend van 0,3 millimeter tot 16 micrometer (een duizendste deel van een millimeter!). Door de grote precisie van 3D printers is het mogelijk om veel details toe te voegen aan zeer dunne lagen. Hierdoor wordt het zelfs mogelijk om complexe onderdelen zoals scharnierende of draaiende elementen uit te printen. Hierdoor kunnen 3D printers zeer ingewikkelde objecten printen.

Productiemethoden

In plaats van inkt gebruiken de meeste 3D printers een poeder of vloeistof op basis van uiteenlopende grondstoffen. Er zijn verschillende typen printers op de markt die elk hun eigen productietechniek hebben. Toch zijn er twee methoden die bij 3D printen het meest toegepast worden en die beiden hun eigen specifieke voordelen hebben. Een keuze voor een van beide methoden wordt dan ook bepaald door het beschikbare budget en de specifieke eisen die aan een 3D print gesteld worden.

Verlijmen

De eerste populaire methode die door veel 3D printers wordt gebruikt, is het verlijmen van fijn poeder of het opspuiten van een latexachtige substantie. Het uitgeprinte 3D model krijgt zijn hardheid en vorm doordat er telkens een dunne laag poeder of latex op het 3D model wordt verlijmd. Dit is een uitermate nauwkeurig proces dat door een 3D printer met grote precisie wordt uitgevoerd. Daar waar een gewone printer op papier drukt door middel van een mondstuk, maakt een 3D printer gebruik van een plaat en een lijmpistool. Het voordeel is dat dit een relatief goedkope methode is.

Poeder

De tweede populaire methode is het gebruik van een hoofd- en vulpoeder. Beide soorten poeder worden door een 3D printer in het 3D model gesmolten of geplakt. Terwijl het hoofdpoeder de onderdelen van het fysieke 3D model maakt, worden openingen en holle ruimtes met het vulpoeder opgevuld. Vaak is dit van tijdelijke aard en wordt het 3D model na afloop verwarmd zodat het vulmiddel wegsmelt en het uiteindelijke 3D object overblijft.

Kijk voor 3D printer onderdelen op: http://www.vanallesenmeer.nl/3d-printer-onderdelen