3D printer

In de legendarische televisieserie Star Trek wordt een machine gebruikt die uit het niets objecten kan creëren. Deze machine, ook wel de Replicator genoemd, print uniformen voor het personeel, onderdelen voor het ruimteschip en zelfs complete maaltijden.

Het betreft natuurlijk een science fiction serie, maar het concept lijkt inmiddels werkelijkheid te zijn geworden. Tegenwoordig hebben we immers de 3D printer, een machine die tal van driedimensionale objecten in allerlei soorten en maten print.

De 3D printer wint sterk aan populariteit en is allang niet meer alleen voorbehouden aan grote industriële bedrijven. Dankzij de nog altijd dalende prijzen en het afnemende formaat, staat de machine tegenwoordig ook bij veel consumenten op de keukentafel.

Genoeg reden dus om dieper in de materie te duiken. In dit artikel leggen we uit wat een 3D printer precies is en hoe het printproces in zijn werk gaat. Daarnaast bespreken we zowel populaire als goedkope 3D printers en vergelijken we de beste modellen met elkaar.

3D printer: wat het is en hoe het werkt

In onze maatschappij ontstaat er steeds meer behoefte aan geïndividualiseerde producten. Dit is iets waar veel van de huidige productiemethoden niet in kunnen voorzien. Massaproductie in Chinese fabrieken resulteert weliswaar in een hoge productiesnelheid en interessante kostenbesparingen, maar deze producten zijn generiek en lang niet altijd van hoge kwaliteit.

Het is onder andere hierdoor dat de 3D printer de laatste jaren zo in opkomst is. Qua uiterlijk lijkt dit apparaat op een gewone printer, maar dan met een bouwplatform in plaats van een papieruitvoerlade. Daar waar een normale printer inktpatronen bevat, zit er in een 3D printer filament. Ook de werking van beide typen machines is compleet onvergelijkbaar. Maar hier komen we zo op terug…

Digitaal ontwerp de basis voor 3D print

Laten we bij het begin beginnen. Elke 3D printer heeft een digitale bouwtekening nodig om een print te kunnen maken. Wanneer dit model uniek is, is de uiteindelijke print dat ook. Wie een beetje handig is met driedimensionaal design, kan op deze manier zelf zijn eigen objecten samenstellen.

Een 3D model wordt ontworpen in speciale 3D software zoals AutoCAD. Dit CAD-bestand wordt geëxporteerd naar een STL-bestand, dat de 3D printer gebruikt als een soort printinstructie. Net als bij een normale printer, wordt een 3D printer dus aangestuurd door een computerprogramma of een variant daarop (bijvoorbeeld een app op een mobiele telefoon).

Additief fabriceren versus substractief fabriceren

Een bijzondere eigenschap van 3D printing is dat het driedimensionale object ontstaat door het toevoegen van materiaal, en niet door het verwijderen ervan. Dit heet additief fabriceren en is het tegenovergestelde van substractief fabriceren.

Veel productiemethoden maken gebruiken van substractieve fabricage. Een goed voorbeeld is een beeldhouwer, die geleidelijk materiaal wegbeitelt totdat er een prachtig kunstwerk ontstaat. Additieve fabricage zoals 3D printing voegt juist materiaal toe.

Een 3D printer bouwt een object in lagen op

Dit toevoegen van materiaal gebeurt van onder naar boven, in verschillende lagen. Een 3D printer begint bij de onderste laag en deponeert deze met de spuitkop op het bouwplatform. Hier wordt laag na laag bovenop gestapeld, totdat er een volwaardig object ontstaat.

De aangebrachte lagen zijn erg dun, variërend van 16 micrometer tot 0,3 millimeter. Dit maakt zeer gedetailleerde 3D prints mogelijk, zoals verfijnde sieraden of bewegende onderdelen met een grote complexiteit. Het is een van de redenen dat 3D printen als techniek zo veelbelovend is.

3D printer bij de Hema in 2014

Hoewel 3D printing pas nu bij het grote publiek bekend begint te raken, zijn verschillende bedrijven al eerder op de trend ingesprongen. In 2014 stuntte Hema bijvoorbeeld met een speciale actie, waarbij een 3D printer in een Amstelveens filiaal driedimensionale poppetjes van klanten uitprintte.

Omdat voor elke 3D print ook een digitaal model nodig is, was er ook een levensgrote 3D scanner in de vestiging aanwezig. Mensen konden zichzelf hier eerst laten scannen en vervolgens rolde er een driedimensionaal en levensecht poppetje uit de printer.

Bekijk hieronder een filmpje van de actie van de Hema:

Zelf 3D prints maken bij de Hema

Het zou echter niet bij de eenmalige actie van de Hema blijven, want inmiddels biedt de winkelketen ook een permanente 3D printing dienst op het gebied van sieraden aan. Op de website is het namelijk mogelijk je eigen sieraden te ontwerpen, die de winkel vervolgens in 3D uitprint met behulp van een 3D printer.

Het ontwerpproces is zeer toegankelijk voor iedereen en er is geen technische kennis voor vereist. Daarnaast is het mogelijk de sieraden verder te personaliseren door symbolen of tekst toe te voegen. Na bestelling ontvang je de print binnen enkele dagen thuis.

3D printers vergelijken: welke printer kiezen?

Bij een keuze voor een 3D printer is het belangrijk om niet over één nacht ijs te gaan. Er verschijnen steeds meer fabrikanten op de markt en het aantal modellen neemt dan ook zienderogen toe.

Voor hobbyisten is een printer die met materialen zoals Polylactic Acid (PLA) en Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) overweg kan vaak een veilige keuze. Met deze filamenten kun je een variëteit aan objecten printen zoals speelgoed, huishoudelijke spullen, decoratieve items, schaalmodellen en meubilair. Ideaal voor iedereen die vele kanten op wil kunnen.

Tegenwoordig zijn er echter ook printers beschikbaar die in metaal of andere exotische materialen printen. Zo is er voor ieder wat wils.

Anno 2017 zijn er een aantal modellen te onderscheiden die het hart van de consument hebben gestolen. En met een reden, want al deze printers koppelen een hoge functionaliteit aan een uitstekende prijs-kwaliteitsverhouding. Hieronder vergelijken we de beste 3D printers met elkaar, zodat jij een weloverwogen keuze kunt maken.

Goedkope 3D printer kopen? Dit is de winnaar…

Ben je vooral op zoek naar een goedkope 3D printer, zonder dat dit ten koste gaat van de kwaliteit? Dan is er wat ons betreft maar één kandidaat: de Original Prusa i3 MK2. Deze door grootmeester Josef Průša ontworpen machine onderscheidt zich met kenmerken als een ijzersterke constructie, een hoge printsnelheid en onderdelen van ABS die lange tijd meegaan.

Het apparaat is al voor een prijs van 650 euro te verkrijgen, maar wees gewaarschuwd: de grote populariteit zorgt voor lange wachtrijen. Na bestelling kan het hierdoor zomaar twee maanden duren voordat je de machine in huis hebt.

Dan heb je echter wel een device waarmee je uitstekend op de toekomst bent voorbereid, want het open source karakter van de Original Prusa i3 MK2 zorgt voor een constante doorontwikkeling van de mogelijkheden en een enthousiaste gebruikersschare op internet.

Een 3D printer zelfbouw kit kopen

Wie voor hetzelfde geld als de Original Prusa i3 MK2 nóg meer mogelijkheden wil, ontkomt niet aan het kopen van een 3D printer zelfbouw kit. In zo’n kit worden alle benodigde onderdelen voor de printer meegeleverd, maar moet je de machine zelf in elkaar zetten.

De prijs valt hierdoor flink lager uit ten opzichte van een geassembleerd exemplaar, want je bespaart op de dure assemblagekosten in de fabriek. Zelfbouw is echter alleen een goede keus als je in technisch opzicht een beetje handig bent. Ook moet je de tijd en het geduld hebben om zelf met een bouwpakket aan de slag te gaan.

Een goed voorbeeld van een populaire zelfbouw kit is de Ordbot Hadron. Deze machine is vergelijkbaar geprijsd als de Original Prusa i3 MK2, maar biedt voor dat geld meer mogelijkheden. Zo is het mogelijk om het apparaat te upgraden met een extra printkop, servo motoren of een heus LCD-scherm. Dit maakt het de ideale machine voor serieuze 3D print liefhebbers die niet bang zijn om zelf aan hun printer te sleutelen.

Een andere uitstekende optie is de Kossel, een op de fameuze RepRap geïnspireerde printer met een auto-leveling bouwplatform en een printresolutie van 30 microns. Het open source karakter zorgt voor talloze upgrademogelijkheden en de prijs ligt met 600 euro zelfs nog iets lager dan de hierboven genoemde modellen.

De beroemde Ultimaker 3D printer: nog altijd een prima keuze

Een van de bekendste namen in de 3D printing markt is zonder twijfel Ultimaker. Dit van oorsprong Nederlandse bedrijf maakte naam met zijn eerste Ultimaker printer in 2012 en de daaropvolgende modellen de 2 Go en 2+.

De printers van het merk vallen niet alleen op door de hoge printsnelheid, maar bovenal door de grote nauwkeurigheid. Dit maakt gedetailleerde 3D prints mogelijk, die voorheen alleen waren weggelegd voor gebruikers van peperdure industriële machines.

Het nieuwe model van Ultimaker is de Ultimaker 3, die met een prijskaartje van zo’n 3200 euro nog steeds flink aan de prijs is. Maar het eindresultaat is dan ook van fantastische kwaliteit. Wie een 3D printer zoekt die professionele kwaliteit levert tegen een consumentenprijs, kan zich aan een Ultimaker machine dan ook geen buil vallen.