Een gids voor 3D-printen

Dit artikel bespreekt de basisprincipes van CAD-software, de materialen die je nodig hebt en de soorten objecten die een 3D-printer kan maken. Dit is een uitstekende inleiding voor iedereen die meer wil weten over deze spannende nieuwe technologie. Zodra je de basis onder de knie hebt, kun je verder met het ontwerpen van virtuele objecten. Je leert ook meer over de verschillende soorten 3D-printers, waaronder desktop FDM-printers, industriële 3D-printers en meer.

CAD-software

Als je geïnteresseerd bent in 3D-printen, is het tijd om na te denken over welke CAD-software het beste bij je past. Of je nu een particuliere organisatie of een openbare makerspace bent, het kiezen van de juiste software is een belangrijk onderdeel van het proces. Hoewel elke optie voor- en nadelen heeft, zijn er een aantal dingen om rekening mee te houden voordat je je definitieve keuze maakt. CAD-software voor 3D-printen is doorgaans niet goedkoop, dus het is cruciaal om een budget te hebben. CAD-software voor 3D-printen is niet gratis, dus je hebt een aanzienlijk budget nodig om het aan te schaffen en je team te trainen.

Een gratis programma voor 3D-printen is OpenSCAD, een krachtig en flexibel programma. Het is niet interactief, maar wel flexibel en lichtgewicht, en biedt veel flexibiliteit. Het grootste nadeel van OpenSCAD is dat het geen interactieve tool is, zoals AutoCAD, waardoor je je model in tekstvorm moet beschrijven. Ondanks de complexiteit biedt OpenSCAD een prettige werkomgeving en ondersteunt het monolithische onderdeelkoppeling. Het ondersteunt ook CGAL als basisengine.

Materialen

Er zijn verschillende materialen die gebruikt worden voor 3D-printen. Polymelkzuur, of PLA, is een milieuvriendelijk materiaal, gemaakt van suikerriet en maïszetmeel. Het kan in zowel harde als zachte vorm worden geprint en zal naar verwachting de 3D-printindustrie de komende jaren domineren. Hard PLA is echter duurzamer en ideaal voor een breder scala aan toepassingen. Dit artikel beschrijft de meest populaire materialen voor 3D-printen.

Nylon is een synthetisch polyamide dat wordt gebruikt voor huishoudelijke producten. Het is ook een veelgebruikt filament voor 3D-printen vanwege de duurzaamheid, lage wrijving en geringe kromtrekking. Bovendien is nylon verkrijgbaar in een breed scala aan kleuren, waardoor het zeer veelzijdig is. ABS is niet geschikt voor hobbyisten met 3D-printers en wordt doorgaans gebruikt door fabrikanten en ingenieurs voor de productie van hoogwaardige prototypes. Het kan echter broos zijn, dus het is raadzaam de onderdelen grondig te drogen voordat u ze gebruikt.

Objecten geproduceerd door 3D-printers

Hoewel 3D-printers nog niet in elk huishouden te vinden zijn, staan er op het internet miljoenen objecten klaar om geprint te worden. Van speelgoed tot schoenen, je kunt van bijna elk object een printbare versie vinden. Zelfs huishoudelijke voorwerpen, zoals tandenborstels, kunnen nagemaakt worden. Archeologen hebben zelfs 3D-printers gebruikt om artefacten te reconstrueren die door Islamitische Staat (IS) zijn vernietigd. En paleontologen kunnen replica's van fossielen maken.

Hoewel 3D-printen veel wordt gebruikt voor persoonlijke bezittingen en ruimtevaartapparatuur, heeft het ook enkele nadelen. Omdat 3D-printen een mengsel van chemicaliën en hitte gebruikt, kunnen er tijdens het printproces giftige stoffen vrijkomen. Sommige 3D-geprinte objecten kunnen in de toekomst in contact komen met voedsel. Daarom is het belangrijk om de materialen zorgvuldig te kiezen. Sommige materialen kunnen bijvoorbeeld giftige stoffen bevatten, en 3D-printers moeten gemaakt zijn van materialen die biocompatibel zijn voor de mens.

Een virtueel ontwerp maken voor 3D-printen

Voordat een 3D-printer een object kan produceren, moet het in virtuele vorm worden ontworpen. Het proces van het maken van een virtueel ontwerp gebeurt meestal met behulp van computer-aided design-software, die technische illustraties en nauwkeurige tekeningen maakt. Je kunt ook een bestaand object scannen om er een virtueel ontwerp van te maken. Het virtuele ontwerp wordt vervolgens opgesplitst in een reeks lagen, ook wel 'slicing' genoemd. Slicing splitst een virtueel ontwerp op in dunne, horizontale lagen.

Er zijn veel manieren om een virtueel model te maken. Met de Blocks-app van Google kun je eenvoudig 3D-objecten maken, deze met anderen delen en exporteren naar standaard OBJ- en STL-bestanden. Google heeft ook nieuwe functies toegevoegd aan zijn populaire Blocks-programma, waaronder een nachtmodus-woestijnomgeving, lusonderverdeling, het verwijderen van randvlakken en een woordruimteraster voor het tekenen van objecten. Het programma beschikt ook over een uitgebreid mesh-wireframe en een volume-invoegliniaal.

Een schroef vastzetten op een 3D-geprint onderdeel

Als je niet weet hoe je een schroef in een 3D-geprint onderdeel moet vastzetten, lees dan verder. Er zijn verschillende methoden die je kunt gebruiken. Meet het onderdeel eerst zorgvuldig op, zodat het gat iets groter is dan de schroef. Als je probeert het gat precies even groot te maken als het onderdeel, past het waarschijnlijk niet. Als je deze tips volgt, lijkt het alsof je 3D-geprinte onderdeel uit een stuk gegoten is.

De volgende stap bij het toevoegen van een schroef is het ontwerpen van een schroefdraad in het onderdeel. Deze stap is iets complexer dan het ontwerpen van een gat. In de meeste gevallen is het het beste om een helix te maken voor de doorsnede waarlangs geboord moet worden. De meeste 3D-printers kunnen schroefdraad maken, maar je zult de schroefdraad in het onderdeel moeten ontwerpen om het te laten werken. Bovendien zijn de meeste schroefdraadprofielen extreem complex, en een FDM-printer zal hier waarschijnlijk moeite mee hebben.