3D PRINTING

ONDERZOEKSVRAAGWat zijn de mogelijkheden van desktop 3D printers in vergelijking met professionele 3D printers?

1. Twee Printers kiezen: (desktop/professionele)parameters:

– beschikbaarheid (praktisch)– doelgroep (representeert deze printer de totaliteit van professionele of

desktop printers op dit moment?)

Werkwijze

2. Testmodellen bouwen 3. Printen

4. Analyse– Welke problemen zijn komen opdagen?– Printproces: temperatuur, printsnelheid, laagdikte, draagstructuren,..

– Opbouw Model: bestandsformaten, nurbs, hoeveelheid poygonen,..

5. Conclusie

KEUZE VAN PRINTER: De desktop printer

Kenmerken van de desktop printer:– Klein in vergelijking met de professionele printers. – Prijs op het moment: 1000–2500 € (enkele uit zonderingen bv: open source project RepRap)– Moeilijker verkrijgbaar in Europa dan in Amerika(uitzondering 3D Cube in Nederlandse Warenhuis De Bijenkorf, uitverkocht)

Keuze: MakerBot Versie_1:-Vrij gemiddelde printer qua prestaties en prijs-Beschikbaar

KEUZE VAN PRINTER: De professionele printer

Kenmerken van de professionele printer:– Relatief grote printer (ook groter printoppervlak)– Prijs op het moment: +-5000–20000 € – Overal verkrijgbaar

Keuze: Objet Alaris30 pro:– Zeer goede printer met veel mogelijkheden en materialen– Representatief voor de gemiddelde professionele 3D printer– Aanwezig in c-mine Genk

Theoretische Prestatievergelijking MAKERBOT: REPLICATOR_1

Build envelope 225 x 145 x 150 mm | 8.9 x 5.7 x 5.9 in

Build volume About 5 liters

Layer thickness Choose 0.2-0.3 mm with stock nozzle

Stock nozzle diameter Stock 0.4 mm

Speed 40 mm/s

Flow Rate Approximately 24 cc/hr

Extruder Temperature Recommended Maximum 230 C

Heated Build Platform 120 C Maximum

OBJET: ALARIS 30 Build envelope300 x 200 x 150 mm | 11,81 x

7,87 x 5.9 in Build volume 294 x 196 x 150 mm Layer thickness 0,0011 in = 0,028 mm

Stock nozzle diameter (not found) Speed96 mm/s Flow Rate Approximately Material

Dependant Extruder Temperature Pressure

ABS, PLA

MATERIALEN

Replicator v1

PLAPolymelkzuur is biologisch afbreekbaar, biocompatibel en worden geproduceerd uit hernieuwbare plantaardige grondstoffen (maïszetmeel of suikerriet), en worden daarom gepromoot als duurzaam alternatief voor traditionele plastics uit petroleumchemicaliën zoals polyetheen, polypropeen of polystyreen. Voorlopig liggen de productiekosten van PLA wel hoger zodat een grootschalige vervanging nog niet aan de orde is.

Desktop Printer: Test 1

DRAAGSTRUCTURENPrint in lagen opgebouwd. Draagstructuren ter ondersteuning Zelfde materiaal als de rest van het object. Verschil: -Minder dicht -sneller en dunnere lagen -minimum hoeveelheid materiaal gebruiken

LAAGDIKTE De laagdikte bepaalt: -Het detail van het object-Stevigheid van het object-Printtijd (naast snelheid van de printkop)

Desktop Printer: Test 2

RICHTING VAN DE SPUITKOP– Om draagstructuren te maken brengt de

printer soms automatisch materiaal aan in een bepaalde vorm.

– Dit hoeft dus niet gemodeleerd te worden– Dit is een voorbeeld van een draagstructuur

waarin een minimum aan materiaal wordt gebruikt instelling→

Desktop Printer: Test 3

Desktop Printer: Test 4

NAUWKEURIGHEID-3D model past perfect-Geprinte versie past niet perfect Te heet geprint onderkant uitgezet door →

druk Te snel geprint Zijkanten (waar de →

spuitkop van richting verandert) onaccuraat

Desktop Printer: Test 5

BRIDGING Normaal: Drukken met vaste kant

onderaan Nu: Briding techniek snelle lagen van →

zijde tot zijde gedrukt om de cilinder te overbruggen

-Niet te heet printen -Snel printen

Desktop Printer: Test 6

STANDAARD CAD PRINT Deze print kwam bij de Makerbot:

Replicator (in het geheugen) Vrij solide vormen Detail gelimiteerd tot “reliëf” op het

oppervlak Geen complexe vorm, uitstekende delen of

extreem dunne onderdelen Veilige print (kan weinig mis mee gaan)

Professionele Printer: Plant opzet

Professionele Printer: Printproces

Professionele Printer: PrintprocesLosweken met Soda/ontstopperNormaal met spuitkop, maar te fragiele onderdelen

Professionele Printer: Printproces

Professionele Printer: Printproces

Professionele Printer: Printproces

BESTANDSFORMATEN

– Bestandsformaten courant voor 3D printing zijn .stl, .iges en obj.

–.stl wordt gezien als de absolute standaard–Alle formaten een benadering van de

werkelijkheid– Gebogen lijnen worden nooit opgeslaan in

eender welk cad bestandsformaat-Hiervoor worden NURBS gebruikt:Non uniformal B-splines

→ soort afgeleide van de vectoren-Niet gebruikt in 3D printing dus zo dun →

mogelijke lagen printen

MODELLING

Professionele modellen

– Verschillende 3D programma's mogelijk: Maya, 3ds Max, Autocad, Zbrush, Cinema 4d, Inventor, Vector Works, Solid Works, Rhino,...– Complexere modellen zijn mogelijk met deze programma's

Home made 3D modellen

– Vaak programma's bijgeleverd bij desktop printers (bv: Cubify Invent)– Relatief simpele functies zoals extrusies van afbeeldingen– Vaak ook objecten die gemakkelijk terug te brengen zijn naar basisvormen – Weinig of geen complexiteit

Bronnen Afbeeldingen:

3dprintingnl.blogspot.be

newtechcrunch.com

cubify.com

Informatie

Nurbs: http://en.wikipedia.org/wiki/Non-uniform_rational_B-spline

Material sheet: http://objet.com/sites/default/files/pdfs/Objet_Materials_Brochure.pdf

Replicator_2: http://store.makerbot.com/replicator.html

De Bijenkorf: http://www.debijenkorf.nl/3d-systems-cube-3d-printer-7301040080