Aan de slag met je eigen 3D-printer

Een 3D-printer is een toestel dat een lange plastic draad of filament omsmelt tot een voorwerp zoals je het op de computer tekent. Het gebruikt daarvoor vaak een ondergrond of basisplaat die kan bewegen en een spuitkop die ook in verschillende richtingen kan bewegen. Als dat gecoördineerd verloopt, bouwt de printer laag voor laag een voorwerp op. Plastic omsmelten en met een spuitkop tot op de millimeter precies neerzetten, het klinkt alsof je daar heel dure machines voor nodig hebt. Niets is minder waar. 

Enkele van de meest betaalbare 3D-printers zijn door hobbyisten ontworpen en dus redelijk geprijsd. De bekendste 3D-printer voor doe-het-zelvers is de MakerBot. Die kost ongeveer 2.000 dollar voor een toestel met twee spuitkoppen en kan dus in twee kleuren printen. Een goedkoper alternatief is de Printrbot met 799 dollar. Die heeft maar één spuitkop.

[related_article id=”160734″]

Echte liefhebbers kunnen ook nog hun eigen 3D-printer in elkaar zetten. Printrbot verkoopt bijvoorbeeld ook kits. Voor dezelfde printer die geassembleerd 799 dollar kost, betaal je dan nog 649 dollar. Enige nadeel wanneer je een 3D-printer zelf installeert: je moet een toestel in elkaar draaien en daarbij kan er heel wat misgaan. Je moet er immers in slagen om alle motoren, stangen en verbindingsstukken juist te monteren, alle elektronica juist aan te sluiten en dan nog de software op de pc aan de praat te krijgen. 

Workshop

Dat de assemblage van een 3D-printer niet evident is, weet ook Antwerpenaar Stefaan Ponnet. Hij is daarom op 3DParts.be begonnen met workshops om een 3D-printer te bouwen in één dag tijd. In een uur of tien (desnoods twaalf) heb je een hele zwik losse onderdelen geassembleerd tot een werkende 3D-printer.

Stefaan laat zijn deelnemers de Printrbot bouwen. "Dat is de meest geavanceerde printer die toch een eenvoudige constructie heeft", zegt hij. Maar er is nog een andere reden waarom hij de Printrbot koos: alle plastieken onderdelen van de printer kun je gewoon zelf maken. Hij gebruikt dus zijn eigen printer om de onderdelen te maken voor talloze nieuwe 3D-printers. Wij schoven mee aan tijdens zo’n workshop. 

Geavanceerde versie

De printer die je met 3DParts bouwt is geen standaardmodel. Stefaan heeft er immers verbeteringen aan doorgevoerd. Zo zit de aansluiting van de aandrijfriem niet aan de zijkant van de basisplaat maar in het midden, waardoor de plaat bij snelle bewegingen niet scheef getrokken wordt.

Het is een van de voordelen van zelf je 3D-printer te bouwen: je kunt voortbouwen op de ervaring van andere mensen die eerder al zo"n toestel in elkaar hebben gezet en zelf verbeteringen aanbrengen. Omdat de printers samengesteld worden met onderdelen die Stefaan zelf in bulk aankoopt, kan hij de prijs laag houden. Een kit met workshop kost 570 euro. 

Helemaal zelf

Wil je toch zonder hulp een printer in elkaar zetten, dan moet je eerst een model kiezen. De RepRap, de Ultimaker en de Printbot zijn bijvoorbeeld beschikbaar als kit. Voor het gemak gebruiken we de Printrbot als voorbeeld.

Eerst assembleer je de basis van je printer. Dat is niet alleen de voet waarop het toestel staat, maar ook de basis waarover het printplatform beweegt. Het bevat de  bevestigingspunten voor dat platform en huisvest ook de servomotoren om het platform vooruit en achteruit te bewegen.

Daarna ga je het printplatform installeren. Een heel belangrijk element hier is de verwarmde plaat. Hierop worden de plastic voorwerpen geprint. Waarom is die verwarming nodig? Twee redenen: zo blijft het voorwerp plakken tijdens het printen en trekt het plastiek niet krom tijdens het afkoelen.

Daarna moet je de printkop samenstellen. De spuitmond is vooraf geassembleerd, maar de bevestiging en het mechanisme voor de plastiekaanvoer moet je nog zelf in elkaar zetten. Deze printkop moet je bevestigen op een brug die omhoog beweegt naarmate het voorwerp verder opgebouwd wordt. Het is ook de printkop die de links-rechtsbewegingen voor zijn rekening neemt. Ook die aandrijving moet je monteren.

In een volgende stap verbind je alle motoren en sensoren met de bijgeleverde printplaat. Die laatste stuurt de printer aan en houdt bij waar de printkop en basisplaat zich op elk moment bevinden.

Resultaat

De allerlaatste stap is een testvoorwerp afdrukken. Daarvoor download je een bestandje van Thingiverse. Dat laat je nog eens bewerken door twee verschillende softwarepakketten: Slic3r verdeelt je model in laagjes. Pronterface zet het model om in commando"s die de printer begrijpt.

Als alles goed is gegaan, heb je nu een machine die alle plastieken figuurtjes afdrukt die jij kunt uitwerken op je pc. Door zelf je printer in elkaar te zetten, heb je een beter begrip van hoe de machine werkt. Gaat er ooit iets stuk, dan kun je zelf de reparatie uitvoeren.

Waaarvoor kun je een 3D-printer gebruiken?

Je kunt met je 3D-printer figuurtjes maken van acrylonitril-butadieen-styreen of ABS. Dat is het plastic dat ook gebruikt wordt om Lego-blokjes van te maken. De maximale grootte van het geprinte voorwerp hangt af van de printer die je gebruikt. De Printrbot kan voorwerpen maken van maximaal 15x15x15 centimeter.

De voorwerpen die de printer moet maken, moet je maken met CAD-software. Of je kunt ze ook gewoon downloaden van het internet. Sites zoals Thingiverse hebben een hele bibliotheek voorwerpen die je zo kunt downloaden en printen. Dat gaat van vazen over halskettingen tot hoesjes voor de iPhone. Je kunt er zelfs robots vinden om mijnenvelden mee op te ruimen.