Den komplette guide
Vil du afprøve dine idéer og føre dem ud i livet?
Så er en 3D-printer det perfekte redskab. Hobbybrugere er allerede i gang med at udforske området inden for alle mulige områder fra reservedele til bilen til legetøj til børnene. En 3D-printer giver dig ganske enkelt mulighed for at tage din effektivitet og kreativitet op på det næste niveau. Så måske er det ikke så mærkeligt, at offentlighedens interesse for 3D-printing vokser hurtigt, når man tænker på alle de anvendelsesområder, der findes, og som vil være til rådighed for 3D-printere i fremtiden.
Allerede i dag spænder anvendelsesområderne over flere sektorer og brancher, og faktum er, at kun få andre teknologiske områder har udviklet sig i samme takt som 3D-teknologien. I dag anvendes den inden for arkitektur, smykkefremstilling og industrielt design, men da 3D-printing stadig er et relativt nyt fænomen, er de fleste områder stadig uudforskede. Det er f.eks. lykkedes at 3D-printe verdens første stykke kød, hvilket viser det enorme potentiale, som 3D-printere spås at have i forbindelse med at reducere vores klimaaftryk. Og måske hele vores syn på, hvad "mad" er. Måske finder du et helt nyt område til 3D-printere, som ingen har tænkt på før?
I denne vejledning guider vi dig gennem den komplicerede jungle af 3D-printere. Her har vi samlet alt, hvad du har brug for at vide for at komme i gang. Hvor det slutter, er op til dig.
Hvor skal jeg starte?
Når man første gang hører ordet "3D-printer", er det almindeligt, at man bliver slået af, hvor komplekst det lyder. Det er let at få den tanke, at dette område kræver stor teknisk kompetence og lang erfaring. Men sådan behøver det slet ikke at være. Den nødvendige viden afhænger helt af, hvilken type printer du vælger. Der findes alt fra enklere printere, der passer til familien, nybegyndere og skoler – hvor der ikke kræves forkundskaber, til rigtige arbejdsheste der passer til industriel produktion. Det vigtigste for at komme i gang er, at man har en interesse for at skabe. Resten kommer af sig selv.
Udskriftsteknik
På samme måde som traditionelle printere, der fås med forskellige teknologier som blæk og laser, findes der også forskellige teknologier til 3D-printere. De forskellige teknologier har også forskellige styrker afhængigt af, hvilket anvendelsesområde de arbejder inden for. Vi vil gennemgå forskellene mere detaljeret længere nede i vejledningen. Det, der adskiller dem, er, hvilke materialer de er kompatible med, og hvilken udskriftsteknologi de anvender. Men ligesom vi skrev om lidt tidligere, så tager alle 3D-printere udgangspunkt i samme type proces, hvor lag på lag af materiale lægges oven på hinanden og opbygger din 3D-model. Nu gennemgår vi de 3 mest almindelige teknologier, der findes i 3D-printere.
- 1. Used Filament Fabrication (FFF)
- 2. SL/SLA
- 3. LCD 3D
Used Filament Fabrication (FFF)
Den absolut mest almindelige metode inden for 3D-printing fungerer i henhold til FFF-modellen. Det er den metode, man normalt henviser til, når man diskuterer 3D-printing. FFF, eller FDM (Fused Deposition Modeling), som den også kaldes, hentyder til den "lag på lag"-metode, der bruges til at skabe objektet. Den går ganske enkelt ud på, at man smelter filamentet eller råmaterialet, og derefter opbygger det ved at bygge lag-på-lag. Længere nede i vejledningen kan du læse mere om netop filamenter. FFF-metoden går ud på, at råmaterialet (filamentet) passerer gennem et mundstykke, hvis bevægelsesmønster går i X-, Y- og Z-retning, hvor det derefter smeltes. Processen går ud på, at filamentet smeltes, mens mundstykket er i bevægelse. Derefter går det fra flydende til fast form ved afkøling, og modellen ender på byggepladen.
SL/SLA & DLP 3D-printere
En af de første metoder, der blev kommercielt mulig, er den såkaldte SL/SLA (Stereolithiography apparatus) eller DLP (Digital Light Processing). Denne metode skaber 3D-modeller ved at bruge laserstråler til at binde råmaterialet. Laserstrålerne anvendes i en tank til at behandle polymer eller resin til at opnå en fast form. Metoden giver mulighed for at opnå en meget høj nøjagtighed, og der er flere fordele sammenlignet med FFF-metoden, selvom metoden endnu ikke er på samme niveau som FFF-printere. Generelt kan man sige, at FFF-printere tillader flere indstillinger og større kontrol over 3D-udskriften end andre metoder. Når udskriften er færdigt, kræves både rengøring og hærdning af 3D-udskriften. Dette gøres med specialtilpassede midler, mens hærdningen færdiggøres i en såkaldt curling chamber, der kan sammenlignes med en brændeovn, hvor udskriften hærdes.
LCD 3D-printer
Det er ikke svært at skelne mellem SLA-printere og DLP, men når man skal skelne DLP fra LCD, begynder det at blive problematisk. LCD kaldes nogle gange for mSLA, hvilket står for maskeret SLA og er meget lig DLP. Men der er en vigtig forskel i disse teknologier. Blandt andet kræver DLP en DMD for at rette lyset mod bunden af tanken. LCD-teknologien kræver dog ingen ekstra komponenter for at rette UV-lyset. I stedet sker retningen med en række lysdioder, som lyser direkte gennem en LCD-skærm. Denne teknologi har gjort 3D-printere mere tilgængelig for alle, idet komponenterne til LCD 3D-printing har været noget billigere sammenlignet med DLP.
Der er dog både fordele og ulemper ved UV LCD 3D-printere. For eksempel er priserne generelt lavere for UV LCD 3D-printere sammenlignet med DLP/SL-printere. Ulempen er dog levetiden, som er betydeligt kortere for en LCD-skærm, der også kræver mere vedligeholdelse. Hvis vi i stedet sammenligner disse printere med FFF 3D-printere, kan man sige, at de er de eneste rigtige udfordrere, de mangler dog lige så høj kontrol over 3D-udskrifterne og stiller krav til vask efter hærdning og udskrift. Dertil kommer besværet med at blande resin og farver derhjemme for at få en god formel. Nogle hævder, at detaljerne faktisk bliver bedre på LCD-printere. Det er også rigtigt, men forskellen er så marginal, at den er ubetydelig, bortset fra i enkelte tilfælde, der stiller ekstremt høje krav til detaljerigdom.
Filament
For at kunne udskrive 3D-objekter kræves et råmateriale, som giver objektet en fast form. Forskellige printere anvender forskellige typer materiale, f.eks. bruger SLS 3D-printere et pulver, mens LCD- og SLA 3D-printere anvender flydende polymer, som kaldes resin. Den absolut mest almindelige metode er imidlertid FFF-metoden, og der anvender man filamenter. Filament er altså det råmateriale, der bruges til at printe, mens metoden til udskrivning kaldes FFF eller FDM. Omkring 70 % af alle printere på markedet i dag er netop FFF/FDM 3D-printere og anvender filament som råmateriale. Det mest almindelige filament er PLA-filament, som består af ufarligt plast, der ofte er fremstillet af majsstivelse eller lignende. En anden ting, som det kan være godt at have styr på mht. valg af filament, er størrelsen på det filament, man skal bruge. De mest almindelige størrelser er 1,75 mm og 2,85 mm. Det er også de størrelser, der passer til langt de fleste 3D-printere på markedet.
Hvordan ser fremtiden for 3D-printere ud?
For kun 10 år siden var 3D-printere et ukendt område for de fleste. I dag er virkeligheden en helt anden, og flere og flere begynder at interessere sig for 3D-printere både professionelt og som en hobby. Den voksende interesse betyder også, at teknologien udvikles og forfines i et hurtigt tempo. Alt tyder på, at 3D-printere vil blive mere almindelige til udskrivning af medicinske instrumenter og modeller, men også til at bygge hele huse i fremtiden. Der er tilmed nogen, der hævder, at 3D-printere vil blive en del af enhver husholdning og dermed ændre balancen mellem producent og forbruger.
Forestil dig, at dine sko er gået i stykker og i stedet for at gå i en butik, eller købe et par nye online, så kan du nemt lave en kopi hjemme med din 3D-printer. Det vil ikke alene spare store summer penge, det ville også frigøre tid, eliminere lagerstyring, transport og alle de andre logistiske udfordringer, man stilles over for. Som et led i dette kan nævnes, at verdens første kajak i skrivende stund er 3D-printet – i ét stykke. Hvem ved, hvad den næste store ting bliver. Måske er det dig, der finder på det og baner vejen for noget helt nyt inden for 3D-printing.
3D-print ordliste
3DP - 3D Printing (teknologi der bruges til at skabe fysiske objekter)
ABS – Acrylonitrile Butadiene Styrne (robust filament som bl.a. bruges til LEGO og bildele)
AM – Additive Manufacturing (3D-printing til produktionsvirksomheder i industrien)
CAD — Computer-aided design (digitalt baseret design og udarbejdelse af tekniske tegninger til forskellige formål)
CAE – Computer-aided engineering (bredt anvendelsesområde med software, der understøtter opgaver inden for konstruktion og teknologi)
DLP – Digital Light Processing (teknologi, som skaber billeder ved hjælp af flere millioner små spejle, der reflekterer lyset fra projektorens lampe og skaber en projektion)
DMD - Direct Metal Deposition (teknologi, som anvendes i FFF, hvor man anvender små spejle til at rette lyset fra eller til tanken)
DMLS – Direct Metal Laser Sintering (hurtig og omkostningseffektiv metode, som smelter metalpulver sammen ved hjælp af laser, lag for lag)
EBM – Electron Beam Melting (innovativ teknologi, som anvender en elektronstråle i stedet for laser, anvendes især inden for flyteknik og medicin)
FDM - Fused Deposition Modeling (Trademark of Stratasys)
FFF - Freeform Fabrication (fremstillingsteknik, hvor tredimensionelle objekter opbygges lag på lag)
PLA - Polylactic Acid (nemt og genanvendeligt filament fra genanvendelige ressourcer som majsstivelse eller sukkerrør)
RE - Reverse Engineering (teknologi hvor man ud fra et færdigt produkt udarbejder detaljerede tegninger og specifikationer for, hvordan produkter fungerer)
RP - Rapid Prototyping (hurtig fremstilling af materiale, tredimensionelle modeller og prototyper fra tegninger, der er oprettet i CAD-programmer)
RT - Rapid Tooling (specialværktøj, der er udviklet på baggrund af efterspørgsel i et hurtigt tempo for at reducere tid og omkostninger til et produkt)
SL - Stereolithography (proces til 3D-printing, der anvendes til produktion af prototyper, hvor der kræves finjusterede dele med præcise detaljer)
Modda - Modificere, et almindeligt begreb i 3D-fora, hvor det betyder ombygning af en 3D-printer
Warping - Opstår på grund af materialekrympning under 3D-print, hvor hjørnerne løftes op og løsnes fra byggepladen
Extruder - En samling af dele, der håndterer bevægelsen og bearbejdningen af plastfilamenter