Hoofdstuk 10 3D printen

• Dienstverlening en Producten
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 3

Doelstellingen

• Je kunt de toepassingen van 3D-printen benoemen.
  
• Je kunt de voor- en nadelen van 3D printen benoemen.
  
• Je kunt aan het einde van dit hoofdstuk verschillende 3D-printtechnieken benoemen.
  
• Je kunt deze technieken herkennen en enkele kenmerken van deze technieken opnoemen.
  
• Je leert over de 3D-printer op school, welke techniek deze gebruikt en wat de functies zijn van de belangrijkste onderdelen.
  
• Je kunt de belangrijkste eigenschappen van de printer op school opnoemen.
  

Waar worden 3D-printers gebruikt?

• Vooral voor maatwerk
  

Maatwerk: Iets wat je maakt dat maar in één situatie gebruikt kan worden.

• Het maken van een prototype.
  
• Het maken van reserveonderdelen.
  

Toepassingsgebieden

• Kunststof
  
• Papier
  
• Metaal
  
• Ziekenhuis: deel van schedel
  
• Betonnen onderdelen
  
• Voedsel
  

3D-printtechnieken: 

Poedertechnieken

Bij het 3D-printen met poeder wordt steeds een dun laagje poeder van het printmateriaal op het printbed aangebracht.

Twee basismanieren om iedere laag te printen:

SLS: Met een laserstraal het materiaal verhitten zodat het aan elkaar plakt.

Warmte smelt alleen de buitenkant van materiaal: sinteren.

Na sinteren extra proces nodig om steviger te maken.

Powderbed: Op elke laag poeder wordt een extra stof toegevoegd met als doel dat het materiaal aan elkaar plakt of klontert.

Extra snel drogen door verwarmen of belichten met UV-licht.

3D-printtechnieken: poedertechnieken

Combinatie van poeder 3D-printer en inktjet-printer: Zcorp-printers

Voordeel: Prototype heeft kleur van het ontwerp al.

Voordelen poedertechnieken:

• Meer materialen kunt printen
  
• Je hebt geen ondersteuningsmateriaal nodig
  
• Iedere laag een egaal plat vlak om op te printen doordat een volgende printlaag ligt op het poeder en de print van de vorige laag.
  
• Je kan moeilijke of fragiele ontwerpen uitprinten.
  

3D-printtechnieken: overige technieken

LOM

Laminated Object Manufacturing

De 3D-print plakt laag voor laag materiaal op elkaar (lamineren).

Door een vorm per laag te snijden, krijg je uiteindelijk de vorm van het product.

Materiaal: Papier met lijmlaag of plasticfolie.

Maken van prototype.

Voordeel: Goedkoop.

Nadeel: Resultaat niet zo sterk.

STL

Stereo Lithography

• Materiaal neemt een vaste vorm aan als dit wordt belicht door een laser.
  

DLP

Direct Light Processing

• Materiaal neemt een vaste vorm aan.
  
• Laagje materiaal op een bed of de vorige laag aangebracht. Daarna wordt het ontwerp hierop geprojecteerd.
  
• De geprojecteerde materialen worden hard.
  

FDM

Fused Deposition Modeling

Bekendste 3D-printtechniek

Filament (materiaal) wordt laag voor laag gesmolten op de vorige jaar.

Filament komt uit de spuitmond (extruder) die in de gewenste richting beweegt.

Leapfrog en Ultimaker.

Bewegingsmechanisme

Bij het printen beweegt de extruder van links naar rechts en van voor naar achter. 

Extruder: Uit deze spuitmond komt het printmateriaal.

Andere naam: nozzle.

Sommige 3D-printers hebben 2 extruders: 3D-printer met dual extruders, zo kan je met 2 kleuren of verschillende materialen werken.

Doel: Waarmaken van het filament (= het te printen materiaal).

Printerbehuizing:

Buitenkant van de printer met de volgende aansluitingen

1 of meerdere USB-aansluitingen (één voor de PC, één voor USB)

Stroom

De vlakke ondergrond heet printbed of tafel.

Op dit printbed wordt jouw werkstuk opgebouwd. De meeste 3D-printers hebben de mogelijkheid om het printbed te verwarmen.

Bekijk blz 278-279 van het boek voor meer informatie