Hoe werkt 3D-printen?

Terwijl er op technologiefora overal op internet wordt gediscussieerd over of, wanneer en hoe 3D-printen het leven zoals wij dat kennen zal veranderen, is de grote vraag die de meeste mensen willen beantwoorden over deze meest gehypte hyperbolische technologie veel eenvoudiger: hoe, precies, werkt 3D printen?En geloof het of niet, het antwoord is veel eenvoudiger dan je je misschien kunt voorstellen.De waarheid is dat iedereen die 3D-objecten ontwerpt en print, of het nu een techneut met een salaris van zeven cijfers is die maanstenen maakt in een NASA-laboratorium of een dronken amateur die een op maat gemaakte waterpijp afvuurt in zijn garage, hetzelfde basisproces van vijf stappen volgt.

Stap één: Bepaal wat je wilt maken

Er zou inderdaad een heel fantasieloze ziel voor nodig zijn om te horen over het geestverruimende potentieel van 3D-printen en niet te denken: 'Ik zou dat heel graag eens willen proberen'.Maar als je mensen vraagt ​​wat ze precies zouden maken met toegang tot een 3D-printer, is de kans groot dat ze een minder duidelijk idee hebben.Als je nieuw bent met de technologie, dan is het eerste dat je moet weten dat je de hype moet geloven: zo ongeveer alles en nog wat kan en zal op een van deze dingen worden gemaakt.Google 'raarste/ gekste/ domste/ engste dingen gemaakt op een 3D-printer' en kijk hoeveel resultaten er worden voorgeschoteld.Het enige dat u nog tegenhoudt, is uw budget en uw ambitie.

Als je een oneindige voorraad hebt van beide dingen, waarom zou je dan niet een feestje bouwen om een ​​huis te printen dat voor altijd doorgaat, zoals de non-conformistische Nederlandse architect Janjaap Ruijssenaars?Of misschien waant u zich als een nerdversie van Stella McCarthney en wilt u een jurk afdrukken zoals de jurk die Dita Von Teese deze week overal op internet heeft gemodelleerd?Of misschien ben je een libertaire Texaanse gun-nut en wil je iets zeggen over de vrijheid om mensen neer te schieten - wat is een beter gebruik voor deze revolutionaire nieuwe hardware dan je eigen pistool samenstellen?

Al deze dingen en nog veel meer zijn mogelijk.Maar voordat je te groot gaat denken, is het misschien de moeite waard om stap twee te lezen...

Stap twee: ontwerp uw object

Dus ja, er is nog iets dat je tegenhoudt als het gaat om 3D-printen en het is een biggie: je ontwerpvaardigheid.3D-modellen zijn ontworpen op geanimeerde modelleringssoftware of Computer Aided Design-tools.Deze vinden is eenvoudig - er zijn tal van gratis online die geschikt zijn voor beginners, waaronder Google Sketchup, 3DTin, Tinkercard en Blender.Hoewel de basis eenvoudig genoeg is om onder de knie te krijgen, zul je waarschijnlijk pas een echt drukwaardig ontwerp kunnen maken als je een paar weken toegewijde training hebt gehad.

Als je van plan bent om professional te worden, verwacht dan een leercurve van ten minste zes maanden (dwz niets anders doen dan ontwerpen gedurende die hele tijd) voordat je iets kunt maken dat iemand wil kopen.Zelfs dan kan het jaren duren voordat je goed genoeg bent om er echt van te leven.Er zijn genoeg programma's voor professionals.Tot de best beoordeelde behoren DesignCAD 3D Max, Punch!, SmartDraw en TurboCAD Deluxe, die u allemaal honderd dollar of meer kosten.Voor een meer gedetailleerde kijk op het ontwerpen van 3D-modellen, bekijk onze Beginners' 3D Print Design Guide.

Het basisproces voor alle software zal vergelijkbaar zijn.Je bouwt beetje bij beetje een blauwdruk op voor je driedimensionale model, dat het programma opdeelt in lagen.Het zijn deze lagen die het voor uw printer mogelijk maken om het object te maken met behulp van het 'additive manufacturing'-proces (daarover later meer).Dit kan een moeizaam proces zijn en als je echt iets de moeite waard wilt maken, zou dat ook zo moeten zijn.Perfecte afmetingen, vorm en grootte krijgen, zal alles zijn wat je moet doen als je je ontwerp uiteindelijk naar de drukker stuurt.

Klinkt als te hard werken?Dan kun je altijd gewoon ergens op internet een kant-en-klaar ontwerp kopen.Shapeways, Thingiverse en CNCKing behoren tot de vele sites die modellen aanbieden om te downloaden en de kans is groot dat, wat u ook wilt afdrukken, iemand het al heeft ontworpen.De kwaliteit van ontwerpen varieert echter enorm en de meeste ontwerpbibliotheken modereren geen inzendingen, dus het downloaden van uw modellen is een duidelijke gok.

Stap drie: Kies uw printer

Het soort 3D-printer dat u gebruikt, hangt sterk af van het soort object dat u wilt maken.Er zijn momenteel ongeveer 120 desktop 3D-printmachines beschikbaar en dat aantal groeit.Onder de grote namen zijn de Makerbot Replicator 2x (vertrouwd), de ORD Bot Hadron (betaalbaar) en de Formlabs Form 1 (uitzonderlijk).Dit is echter het topje van de ijsberg.

Stap vier: Kies uw materiaal

Misschien wel het meest opwindende aan het 3D-printproces is de ongelooflijke verscheidenheid aan materialen waarin je kunt printen. Plastic, roestvrij staal, rubber, keramiek, zilver, goud, chocolade - de lijst gaat maar door.De echte vraag hier is hoeveel detail, dikte en kwaliteit u nodig heeft.En natuurlijk hoe eetbaar je je object wilt hebben.

Stap vijf: druk op Afdrukken

Zodra u de printer in versnelling zet, gaat deze verder met het vrijgeven van het door u gekozen materiaal op de bouwplaat of het platform van de machine.Verschillende printers gebruiken verschillende methoden, maar een veel voorkomende methode is het spuiten of persen van het materiaal uit een verwarmde extruder door een klein gaatje.Vervolgens maakt het een reeks passages over de onderliggende plaat en voegt laag na laag toe in overeenstemming met de blauwdruk.Deze lagen worden gemeten in micron (micrometer).De gemiddelde laag is ongeveer 100 micron, hoewel geavanceerde machines lagen kunnen toevoegen van slechts 16 micron.

Deze lagen versmelten met elkaar terwijl ze elkaar ontmoeten op het platform.De onafhankelijke journalist Andrew Walker beschrijft dit proces als 'alsof je een gesneden brood achterstevoren bakt' – plak voor plak toevoegen en die sneetjes samenvoegen tot een heel stuk.

Wat doe je nu?Je wacht.Dit proces is niet kort.Het kan uren, dagen, weken duren, zelfs afhankelijk van de grootte en complexiteit van uw model.Als je daar niet het geduld voor hebt, om nog maar te zwijgen van de maanden die je nodig hebt om je ontwerptechniek te perfectioneren, dan kun je misschien beter bij je...