Rutger Houweling
Rutger Houweling | LinkedIn 25 okt 2012

De belofte van 3D printen deel 3: De Techniek (1/2)

3D printen is een van de meest innovatieve technologieën van dit moment. Je hoort en ziet er tegenwoordig veel over in de media. Maar wat is 3D printen nou eigenlijk en wat kun je er allemaal mee? Hans van Toor, mede-oprichter van 3Delft en Tailormadecreation.com, vertelt jullie in een aantal weken over de belofte van 3D printen. Iedere week zullen er aan de hand van diverse thema’s verschillende technieken, en materialen welke 3D printen omsluit worden toegelicht. Deze week: De technologie achter 3D printen. Veel te vertellen dus daarom is het onderdeel “Techniek” onderverdeeld in 2 delen.

Mocht je de introductie en de historie gemist hebben lees dan hier deel 1 en deel 2 van de rubriek ‘De belofte van 3D printen’.

Van Idee tot Tastbaar product

De meest gebruikte additieve fabricage (AM) technieken zijn gebaseerd op hetzelfde principe. Een model wordt in 3D getekend op de computer, dit noemt men Computer Aided Design – CAD. Dit model wordt vervolgens digitaal in lagen – 2D patronen – opgedeeld.

Video over CAD model generation + STL slicing

De laagdikte bepaalt onder andere de kwaliteit van het model en varieert normaal van 0.3 mm tot wel 16 micron. Ter vergelijking: een haar is 60 micron dik. Het bestand wordt naar de 3D printer verzonden en de printer bouwt het model laag voor laag op. Het model kan – afhankelijk van techniek – tijdens het proces worden ondersteund door extra materiaal. Dit materiaal moet na het printen worden verwijderd. Dit kan met de hand gebeuren of automatisch, in bijvoorbeeld een oplosbad. Verdere nabehandeling kan nodig zijn om de gewenste eigenschappen te krijgen.

Stereolithografie – SLA

De oudste van de AM technieken is Stereolithografie (SLA). Een bouwplatform – gespendeerd in de vloeistof – zakt tot een laagdikte onder het oppervlak. Een laser belicht selectief het eerste 2D patroon. Het bouwplatform zakt een laagdikte en het proces herhaald zich tot het laatste 2D patroon. Een variant op deze technologie is Digital Light Processing (DLP). Hierbij wordt het 2D patroon in een keer belicht door middel van een beamer. Beide technieken zijn afhankelijk van ondersteuning om overhangende gedeeltes van het model te ondersteunen. Deze ondersteuning, of support, moet na het print proces worden verwijderd. Ook is het materiaal UV gevoelig en zal tijdens gebruik verkleuren en mechanisch verslechteren.

Video van de grootste SLA machine ter wereld met een bouwvolume van 2100mm x700mm x 800mm. De machine is gebouwd door Materialise in Leuve.

Selective Laser Sintering – SLS

De naam verraadt al veel van de techniek: het selectief sinteren van materiaal met een laser. Sinteren is een materiaal tot net onder het smeltpunt verwarmen. Tijdens het sinteren hechten de deeltjes materiaal dan aan elkaar, zonder dat het materiaal vloeibaar wordt.

Proces van 3D printen d.m.v. SLS

In het bovenstaande video is goed te zien hoe de techniek werkt. Een roller legt een dunne laag poeder over het bouwplatform. Een laser sintert het eerste 2D patroon in deze laag. Vervolgens zakt het bouwplatform een laagdikte en legt de roller weer een laag poeder neer. Dit proces wordt herhaald tot het model klaar is. Een groot voordeel van de techniek is dat het model ondersteund wordt in de bak met – ongesinterd – poeder. Support materiaal en de bijbehorende, tijdrovende nabewerking is dus niet nodig.

Dit was deel 1 van de meest gebruikelijke technologieën van 3D printen. Volgende week lees je het vervolg.

Een armband geïnspireerd door Picasso´s Le Danse de Voiles. Ontworpen door Tailor Made Creation voor Bracelet Boutique en is geprint d.m.v. Selective Laser Sintering (SLS).

Reageer op artikel:
De belofte van 3D printen deel 3: De Techniek (1/2)
Sluiten