3D printen


3D printen is een productietechniek waarbij het te maken product laag voor laag opgebouwd wordt. Als input wordt daarbij een 3D computermodel dat met CAD (computer aided design = computerondersteund ontwerpen) software ontworpen is gebruikt. In het lagere prijssegment worden daarbij hoofdzakelijk twee technieken toegepast: FDM en SLA.

FDM

FDM staat voor Fused Deposition Modeling. Het 3D object wordt opgebouwd uit dunne laagjes gesmolten kunststof. Het voordeel hiervan is dat een FDM printer vrij eenvoudig opgebouwd is. In principe heeft een FDM printer niet meer nodig dan een in de drie richtingen X, Y en Z verschuifbare printkop. Hierdoor zijn FDM printers al voor enkele honderd euro verkrijgbaar. 3D pennen, die volgens hetzelfde principe werken, maar waar de mens de printkop handmatig verplaatst, zijn zelfs al voor rond de € 50 te koop.

Ook kan met FDM met verschillende materialen gewerkt worden. Deze zijn hier nader toegelicht. De materialen (kunststofdraad op een spoel, genoemd filament) zijn relatief goedkoop. FDM is hierdoor de meest toegankelijke vorm van 3D printen.

Het nadeel is de beperkte resolutie. Dit komt zowel door de minimale laagdikte als de grootte van de spuitmond. Het printen van sterk overhangende delen vereist een printer die met twee verschillende materialen kan werken zodat een ondersteunende structuur, die later makkelijk verwijderd kan worden, mee geprint kan worden. De goedkopere printers kunnen dit niet en zijn daardoor beperkt tot eenvoudigere vormen.

SLA

SLA staat voor stereolithography apparatus. Hierbij wordt gebruik gemaakt van lichtgevoelig hars (resin) dat na belichting door een laser uithardt. Ook hier wordt het object weer in laagjes opgebouwd. Hiermee is een hogere resolutie en dus meer detailniveau dan met FDM mogelijk. Het nadeel zijn de kosten, zowel printer als materiaal (resin) zijn aanzienlijk duurder dan bij FDM. Daarnaast is het niet mogelijk meerdere kleuren in één print te combineren en is de materiaalkeuze beperkter. Een nauw verwante techniek is DLP.

SLS

Een derde techniek die toegepast wordt is Selective Laser Sintering. Hierbij wordt poeder van kunststof, metaal of keramiek met een laser gesmolten. Bij deze techniek zijn complexe maar toch zeer sterke objecten (gezien ook metaal mogelijk is) realiseerbaar. Het nadeel is het prijskaartje – een SLS printer is vele malen duurder dan een SLA of FDM printer.