In dit blog krijg je een introductie in 3D-printers en terminologie. Wat je moet weten, wat betekenen de termen en wat is wat. Veel van de tekst hieronder komt uit de eerste review van een 3D-printer die ik recent heb mogen doen, de QIDI X-Smart 3. Om te voorkomen dat ik bij toekomstige reviews exact dezelfde introductie in terminologie nog een keer moet herhalen, vat ik de belangrijkste algemene informatie over 3D-printers hier samen.
Intro
3D-printers, je komt ze ineens overal tegen. Niet alleen bij bedrijven maar ook steeds meer bij particulieren. De ontwikkelingen gaan dankzij deze adoptie idioot hard. Sinds de komst van CoreXY 3D-printers zijn de snelheden van het printen enorm omhoog gegaan en daardoor ook de interesse van thuisgebruikers. Met die gestegen interesse zijn dan weer de prijzen extreem hard gedaald. De nieuwere generatie 3D-printers kosten tussen de 300 tot 1500 euro en zijn vele malen sneller en preciezer (mooier) dan de vorige generaties.
Zoals bij vrijwel alle producten geldt ook voor 3D-printers dat hoe meer wensen of eisen je hebt, hoe hoger de prijs wordt. Instapper 3D-printers onder de 300 euro zou ik persoonlijk niet aanraden. Een zelfbouw pakket (kit) is leuk om je eigen 3D-printer mee op te bouwen als je graag hands-on wilt en een DIY levensovertuiging hebt. Je leert er heel veel van en weet (exact) hoe je printer in elkaar zit. Dat kan handig zijn voor toekomstig onderhoud. Voor de meeste luie mensen (of wie 2 linker handen heeft) is er de optie om direct vanuit de doos al een compleet geassembleerd apparaat te halen. Misschien zelfs bij voorkeur in een gesloten behuizing om stof en haren van huisdieren te voorkomen.
Software: Slicen & G-Code
Veel consumenten 3D-printers werken met G-Code. De 3D-modellen die je download om te printen zijn normaal STL-bestanden (Standard Tessellation Language). Aangezien een 3D-printer niet in 1 keer een blok plastic in de perfecte vorm kan gieten, moet het model in printbare laagjes worden opgedeeld. Dit noemen we slicen. Je kunt dit gelukkig laten doen met meerdere (gratis) programma’s zoals Cura of Meshmixer. De fabrikant van de 3D-printer levert meestal een eigen variant mee gebaseerd op bijvoorbeeld Ultimaker Cura. Als voorbeeld, QIDISlicer is een variant van Cura en wordt meegeleverd bij de QIDI X-Smart 3 (review hier) op een USB stick. Bambu Lab heeft Bambu Studio, wat in de basis ook een variant is op dezelfde slicer.
Slicer software kan zowel .STL als .3FM bestanden lezen en slicen om de benodigde G-Code te genereren. Handig is dat er meerdere modus in zitten, voor beginners en voor ervaren gebruikers die net iets meer opties nodig hebben. Enkele instellingen die je in de slicer doet zijn o.a. welk filament je gebruikt, de temperatuur voor het printbed en de nozzle, dikte van de laagjes en hoe massief je prints zijn. Die laatste 2 opties hebben een direct effect op hoe je print eruit komt te zien en hoe lang het duurt om te printen. Temperaturen zijn natuurlijk van vitaal belang om het plastic bronmateriaal (de filament) te smelten en vormen.
Als je al meerdere van mijn reviews hebt gelezen en G-Code bekend vinden klinken, dat klopt, ook bij laser graveermachines wordt dit gebruikt voor het aansturen van de hardware (zie mijn review van Mecpow X3 Pro laser graveermachine).
3D-printer introductie terminologie
Voor wie nieuw is in de wereld van 3D-printers is dit waarschijnlijk wel handig om te weten – wat is wat? Ik hanteer de Engelse termen, voor het grootste deel is mij onbekend of er wel Nederlandse termen voor zijn:
- CoreXY
- een opzet van moderne printers met 2 staven over een x- en y-as waar de printkop enorm snel heen en weer over bewogen kan worden
- extruder
- filament wordt door de extruder in de 3D-printer geladen en helpt bij het ontladen/wisselen van filament
- filament
- materiaal dat wordt gebruikt om je 3D-model mee te printen, vergelijkbaar met inkt in een inktjet printer
- gantry
- bij een CoreXY-printer het deel met motoren die de printkop over de x-as en y-as bewegen langs staven van staal of carbon
- heatbreak
- kort stukje isolerend materiaal tussen de hotend (nozzle) en de extruder, wat voorkomt dat de filament in de extruder smelt
- heatsink
- koellichaam op de hotend, helpt om de buitenkant te koelen en helpt oververhitting te voorkomen
- hotend
- onderste deel van de printkop, onder de extruder, zorgt voor de verhitting van de nozzle, de nozzle is hier doorgaans met schroefdraad ingedraaid
- Klipper
- besturingssysteem (firmware) voor moderne 3D-printers
- nozzle
- het heetste puntje van de 3D-printer, zorgt voor het smelten van de filament en gecontroleerd in laagjes loslaten van het materiaal op het printbed/model, is vervangbaar omdat het slijt
- printbed
- rechthoekig oppervlak waarop de hotend/nozzle de filament op plaatst, laagje voor laagje
- printbord
- dun oppervlak bovenop het printbed dat buigzaam is (handig om je geprinte modellen los te kunnen ‘breken’), is vervangbaar omdat het slijt
Soorten filament
- PLA, PETG, PCTG, ABS, TPU…
- dit zijn allemaal vormen van filament. Elk met hun eigen unieke mogelijkheden en beperkingen voor 3D-printen.
- PLA is het meest gebruikt, makkelijk en snel om te printen. Voor de meeste beginners is je bezighouden met PLA de aanbevolen keus.
- PETG is iets beter bestand tegen weersinvloeden en hogere temperaturen (PLA kan *niet* in de vaatwasser bijvoorbeeld en buiten in regen en zon is ook niet voor de lange termijn).
- ABS is het meest hard en bestand, maar is mogelijk giftig bij verwerken. Ventilatie en eventueel zelfs een koolstoffilter kan noodzakelijk zijn om hier veilig mee te werken.
- TPU, Nylon, etc – er zijn veel soorten filament. Niet elke 3D-printer voor consumenten kan omgaan met alle soorten filament, nog los van hoe gezond werken met sommige filament is.
Software en modellen – (ook) gratis!
Je kan gratis 3D-modellen downloaden via bijvoorbeeld printables.com, ThingiVerse, Thangs en MakerWorld. Zelf kun je ook 3D-modellen maken met bijvoorbeeld Fusion 360 of FreeCAD, TinkerCad, Sketchup.
Natuurlijk zijn er meer sites en software, ook veel echte kwaliteit tegen soms hele lage kosten of zelfs gratis. Veel ontwerpers die professionele(re) 3D-modellen maken verkopen hun werk via bijvoorbeeld Etsy.
Mocht je niet iets bestaand kunnen vinden dat je nodig hebt en niet zelf in staat zijn om je eigen 3D-model te maken, daarvoor zag ik een tip voorbij komen. Ga naar sites als Fiverr of UpWork en vind iemand die voor een paar dollar een 3D model voor jou kan maken.
Giftig
Mocht je je afvragen of het werken met smeltend plastic nou heel gezond is… goede vraag! Het meest gebruikte filament is niet zo giftig of gevaarlijk of ongezond: PLA en PETG is niet direct een gevaar voor de gezondheid. ABS en TPU is al een ander verhaal. Bij het smelten van het filament kunnen microscopische kleine deeltjes vrijkomen. Die wil je niet inademen. Zeker in een mogelijk vrij kleine kamer zonder ventilatie zal de concentratie hiervan alleen maar hoger worden en ongezonder. Mocht je met dat soort materiaal bezig willen gaan: zorg voor goede ventilatie en eventueel zaken als een luchtslang met koolstoffilter.
Conclusie
Tot zover deze introductie in de 3D-printer en gebruikte terminologie. Wanneer van toepassing wordt dit blog nog verder aangevuld.
