fabdij | makerspace
3D-printen
3D-printen of met een meer algemene term 'additive manufacturing' is een techniek waarbij je een 3D-voorwerp maakt door het laagje per laagje op te bouwen. Dit in tegenstelling tot de meer ingeburgerde technieken zoals, gieten, drukken, frezen... Er zijn verschillende technieken om voorwerpen te "3D-printen". De meest gebruikte in de hobbywereld of makerspaces is de 'FDM' -techniek. In dit geval wordt een kunststofdraad, het filament, opgewarmd door een printkop en door een spuitstuk (nozzle) geduwd. Deze printkop en/of de bodemplaat beweegt en zo worden dunne laagjes kunststof op elkaar gelegd. Dit is geen snel proces, het maken van een object van enkele cm grootte kan al gauw één tot twee uur duren. Voorwerpen met dimensies van tientallen centimeters kunnen meer dan 10u of zelfs langer dan een dag duren. Het voordeel is wel dat je objecten kan maken die onmogelijk te maken zijn met de standaardtechnieken hierboven vermeld.
Methode
Om van je fantastische idee tot een geprint voorwerp te komen zijn er een aantal stappen nodig.
Ontwerpen: teken zelf je idee in een 3D-tekenprogramma (ook CAD-software genoemd) of zoek een leuk design op het internet. Er zijn vele databases waar vrije 3D-designs gedeeld worden.
Slicen: om van je 3D-ontwerp een printbaar bestand te maken moet je slicersoftware gebruiken. Deze zal je 3D-tekening in laagjes snijden (slices) en voor elke laag het traject van de printkop berekenen. Dit levert je een 'Gcode'-bestand op.
Printen: je Gcode-bestand wordt via een sd-card naar de printer gebracht en dan kan deze zijn proces starten.
3D-ontwerp
Complexe 3D-ontwerpen maken vraagt heel wat oefening, maar ook als beginner kan je al nuttige of leuke voorwerpen maken. Voor de starter of kinderen is het online en gratis programma Tinkercad een aanrader. Creëer met de basisvormen zoals kubussen, bollen en piramides de meest complexe vormen of voorwerpen. Vanuit de fabdij raden we dit platform als startplatform aan.
Voor meer complexe vormen zijn er vele andere programma's ter beschikking die een gratis basislicentie ter beschikking stellen. Sketchup kan een goed startpunt zijn. Diegenen die meer uitdaging of mogelijkheden zoeken kunnen aan de slag met een gratis versie van Fusion 360.
Slicersoftware
Om je 3D-ontwerp klaar te maken voor je 3D-printer heb je slicersoftware nodige. Ook hiervoor zijn verschillende pakketten ter beschikking. Best kies je een pakket dat door je printer ondersteund wordt. Vanuit de fabdij kunnen we Cura aanraden, het printerprofiel van de 2 aanwezige printers is daarvoor beschikbaar.
In de slicersoftware kan je als beginner best enkel de basisinstellingen gebruiken en aanpassen. Maar soms is het nuttig om meer te tweaken. Twee belangrijke settings zijn:
laagdikte: dit bepaalt het detail van je print. Hoe dunner de laagdikte hoe fijner, maar ook hoe langer de print duurt
Infill: een object wordt niet vol geprint, maar een steunende structuur wordt intern opgebouwd. Voor decoratieve doeleinden is 20% genoeg. Wil je het steviger hebben, dan kan dit percentage opgedreven worden. Dan gebruik je wel meer materiaal en gaat je printtijd omhoog
Printen
Het bestand uit de slicersoftware zal in de 3D-printer geladen worden. Dit gebeurt via een SD-kaart zodat de printer onafhankelijk van een computer kan printen. Een belangrijke keuze is het materiaal waarmee je de print maakt. Drie belangrijke parameters zijn:
De temperatuur voor de printkop die afhankelijk is van het materiaal. Het is belangrijk deze juist te hebben voor goede resultaten. Voor elk filament wordt een range gegeven.
De bouwplaattemperatuur: deze zorgt ervoor dat het materiaal niet te snel krimpt, vervormt of lost tijdens het printen.
Snelheid: een lagere printsnelheid kan in sommige gevallen de kwaliteit ten goede komen.
De Creality printers hebben beide een verwarmd printbed en hun printproces kan op pauze gezet worden .
Belangrijk is ook dat de bouwplaat goed uitgelijnd is t.o.v. de printkop. Dit wordt " levelling" (nivelleren) genoemd. Bij de printers in de fabdij moet dit manueel gebeuren, maar niet voor elke print opnieuw.
Meestal breng je op de bouwplaat ook een hechtspray of lijm aan, zodat het stuk niet lost tijdens het printen.
Materialen
Het meest gebruikte materiaal door hobbyisten en starters is PLA, een bioplastic op basis van mais. Reden is dat het zeer printvriendelijk is en dat zonder al teveel tweaken de resultaten mooi zijn. Nadeel is dat het brozer is dan andere types materialen en het degradeert door UV-licht. Voor veel projecten is dit echter een zeer geschikt materiaal.
PETG is een materiaal dat gebruikt kan worden wanneer elasticiteit en duurzaamheid belangrijker zijn. Het zal wel meer draadjes 'stringing' kunnen creëren tijdens het printen.
De printers in de fabdij kunnen PLA en PETG- materialen printen. Andere zijn niet aan te raden.
In de fabdij zijn er een heel aantal rollen PLA in verschillende kleuren ter beschikking. Onze printers gebruiken 1.75 mm diameter filament.
Onze 3D-printers
Creality Ender 3 Pro
Bouwvolume: 22 cm x 22 cm x 25 cm
laagdikte: > 0.1 mm
diameter nozzle: 0.4 mm
Filament: PLA/PETG/ABS
Max. bouwplaat Temp: 60°C
Filament diameter: 1.75 mm
Creality CR X 2 colors
Bouwvolume: 30 cm x 30cm x 40 cm
laagdikte: > 0.1 mm
diameter nozzle: 0.4 mm
Filament: PLA/PETG
Max. bouwplaat Temp: 100°C
Filament diameter: 1.75 mm
1 nozzle (extruder) maar 2 filament feeds