Ze zijn niet de schrijfwielprinter van je opa of de dot-matrix van je moeder.
In feite vertonen ze weinig gelijkenis met de huidige document- of fotoprinters, die alleen in saaie, oude twee dimensies kunnen afdrukken.
Zoals hun naam al doet vermoeden, kunnen 3D-printers driedimensionale objecten bouwen uit verschillende materialen.
Ze worden mainstream en verschijnen bij winkels zoals Staples, Best Buy en Home Depot, en je kunt talloze 3D-printers en hun benodigdheden kopen op Amazon.com en via andere online verkooppunten.
Hoewel ze nog steeds meestal te vinden zijn op winkelvloeren of in ontwerpstudio's, in scholen en gemeenschapscentra, en in de handen van hobbyisten, worden 3D-printers steeds vaker gevonden op werkbanken, in recreatieruimtes en keukens - en misschien in een huis bij jou in de buurt, als niet die van jou.
Wat is 3D-printen?
In de basis is 3D-printen een fabricageproces waarbij materiaal laag voor laag wordt neergelegd om een ??driedimensionaal object te vormen.
(Dit wordt als een additief proces beschouwd omdat het object helemaal opnieuw wordt opgebouwd, in tegenstelling tot subtractieve processen waarbij materiaal wordt gesneden, geboord, gefreesd of machinaal bewerkt.) Hoewel 3D-printers een verscheidenheid aan materialen gebruiken (zoals plastic of metaal) en technieken (zie 'Hoe werkt 3D-printen?' hieronder), delen ze de mogelijkheid om digitale bestanden met driedimensionale gegevens om te zetten, of ze nu zijn gemaakt op een computerondersteund ontwerp (CAD) of computerondersteund fabricageprogramma (CAM), of van een 3D-scanner - in fysieke objecten.
Is 3D-printen zelfs printen?
Ja, 3D-printen kan als printen worden beschouwd, hoewel niet zoals het traditioneel wordt gedefinieerd.
De relevante Webster-definities van "afdrukken" gaan over de productie van drukwerk, publicaties of foto's, en produceren door middel van afdrukken (het uitoefenen van druk).
Geen van beide definities past echt bij 3D-printen.
Maar vanuit technologisch perspectief is 3D-printen een uitvloeisel van traditioneel printen, waarbij een laag materiaal (meestal inkt) wordt aangebracht.
Meestal is het zo dun dat er geen merkbare hoogte is (hoewel het bij Solid Ink-printers iets dikker is).
Wat 3D-printen doet, is die hoogte enorm vergroten door het aanbrengen van meerdere lagen.
Dus het zou Het is zinvol om de definitie van afdrukken uit te breiden met de fabricage van driedimensionale objecten op deze manier.
Hoe werkt 3D-printen?
Net als traditionele printers, gebruiken 3D-printers verschillende technologieën.
De meest bekende is fused deposition modelling (FDM), ook wel bekend als fused filament fabrication (FFF).
Daarin wordt een filament - samengesteld uit acrylonitril-butadieen-styreen (ABS), polymelkzuur (PLA) of een ander thermoplastisch materiaal - gesmolten en in lagen afgezet door een verwarmd extrusiemondstuk.
De eerste 3D-printers die op de markt kwamen, halverwege de jaren negentig gemaakt door Stratasys met hulp van IBM, gebruikten FDM (een term met een handelsmerk van Stratasys), net als de meeste 3D-printers voor consumenten, hobbyisten en scholen.
Een andere technologie die bij 3D-printen wordt gebruikt, is stereolithografie.
Daarin wordt een UV-laser in een vat met ultravioletgevoelig fotopolymeer geschenen, waardoor het te creëren object op het oppervlak wordt gevolgd.
Het polymeer stolt overal waar de straal het aanraakt, en de straal "print" het object laag voor laag volgens de instructies in het CAD- of CAM-bestand waaruit het werkt.
In een variant daarop heb je ook digitale lichtprojector (DLP) 3D-printen.
Bij deze methode wordt een vloeibaar polymeer blootgesteld aan licht van een digitale lichtverwerkingsprojector.
Dit verhardt het polymeer laag voor laag totdat het object is gebouwd en het resterende vloeibare polymeer wordt afgevoerd.
Multi-jet-modellering is een inkjet-achtig 3D-printsysteem dat een gekleurd, lijmachtig bindmiddel op opeenvolgende poederlagen sproeit waar het object gevormd moet worden.
Dit is een van de snelste methoden en een van de weinige die meerkleurendruk ondersteunt.
Het is mogelijk om een ??standaard inkjetprinter aan te passen om met andere materialen dan inkt te printen.
Ondernemende doe-het-zelvers hebben printkoppen gebouwd of gemodificeerd, meestal piëzo-elektrische koppen, om met verschillende materialen te werken - in sommige gevallen kunnen de printkoppen zelf worden afgedrukt op andere 3D-printers! Bedrijven zoals MicroFab Technologies verkopen 3D-compatibele printkoppen (evenals complete printsystemen).
Selectief lasersinteren (SLS) maakt gebruik van een krachtige laser om deeltjes van plastic, metaal, keramiek of glas samen te smelten.
Aan het einde van de klus wordt het resterende materiaal gerecycled.
Elektronenbundelsmelting (EBM) gebruikt - u raadt het al - een elektronenstraal om metaalpoeder laag voor laag te smelten.
Titanium wordt vaak gebruikt met EBM om medische implantaten te synthetiseren, evenals vliegtuigonderdelen.
Afhankelijk van de techniek kunnen 3D-printers een verscheidenheid aan materialen gebruiken, inclusief maar niet beperkt tot metalen (waaronder roestvrij staal, soldeer, aluminium en titanium); kunststoffen en polymeren (inclusief composieten die kunststoffen combineren met metalen, hout en andere materialen); keramiek; gips; glas; en zelfs voedingsmiddelen zoals kaas, glazuur en chocolade! (Zie onze inleiding over 3D-printer filamenttypes.)
Wie heeft 3D-printen uitgevonden?
De eerste 3D-printer, die de stereolithografietechniek gebruikte, werd halverwege de jaren tachtig gemaakt door Charles W.
Hull.
Stereolithografie is van oudsher een dure commerciële techniek, met machines die in de vijf en zelfs zes cijfers kosten, maar de laatste jaren zijn er desktop-professionele stereolithografieprinters die een paar duizend dollar kosten, evenals consumentensystemen die goed beginnen onder een duizendtal.
In 1986 richtte Hull 3D Systems op, een bedrijf dat tegenwoordig 3D-printers verkoopt die verschillende technologieën gebruiken.
Ze variëren van instapkits tot geavanceerde commerciële systemen, en 3D Systems biedt ook on-demand onderdelendiensten, meestal aan zakelijke gebruikers.
Wat zijn de voordelen van 3D-printen?
Met 3D-printen kunnen ontwerpers concepten snel omzetten in 3D-modellen of prototypes (ook wel "rapid prototyping" genoemd) en snelle ontwerpwijzigingen doorvoeren.
Het stelt fabrikanten in staat producten op aanvraag te produceren in plaats van in grote oplagen, waardoor het voorraadbeheer wordt verbeterd en de magazijnruimte wordt verkleind.
Mensen op afgelegen locaties kunnen objecten vervaardigen die anders niet voor hen toegankelijk zouden zijn.
Vanuit praktisch oogpunt kan 3D-printen geld en materiaal besparen ten opzichte van subtractieve technieken, omdat er heel weinig grondstof wordt verspild.
En het belooft de aard van de fabricage te veranderen, waardoor consumenten uiteindelijk bestanden kunnen downloaden om zelfs complexe 3D-objecten, waaronder bijvoorbeeld elektronische apparaten, thuis af te drukken.
Wat kunnen 3D-printers maken?
Ontwerpers gebruiken 3D-printers om snel productmodellen en prototypes te maken, maar ze worden ook steeds vaker gebruikt om eindproducten te maken.
Onder de items die met 3D-printers zijn gemaakt, zijn schoenontwerpen, meubels, wasafgietsels voor het maken van sieraden, gereedschappen, statieven, cadeau- en noviteiten en speelgoed.
De auto- en luchtvaartindustrie gebruiken 3D-printers om onderdelen te maken.
Kunstenaars kunnen sculpturen maken en architecten kunnen modellen van hun projecten fabriceren.
Archeologen gebruiken 3D-printers om modellen van kwetsbare artefacten te reconstrueren, waaronder enkele van de oudheden die de afgelopen jaren door ISIS zijn vernietigd.
Evenzo kunnen paleontologen en hun studenten skeletten van dinosauriërs en andere fossielen dupliceren.
Bekijk onze galerij met eenvoudige en praktische 3D-printerobjecten.
Artsen en medisch technici kunnen 3D-printen gebruiken om protheses, gehoorapparaten, kunsttanden en bottransplantaten te maken, maar ook om modellen van organen, tumoren en andere interne lichaamsstructuren te repliceren van CT-scans ter voorbereiding op een operatie.
Een goed voorbeeld is Project Daniel, dat prothetische armen en handen 3D-print voor slachtoffers van het geweld in Soedan.
Ook de ontwikkeling van 3D-printers die cellagen kunnen neerleggen om kunstmatige organen (zoals nieren en bloedvaten) te maken, bevinden zich al in de R & D-fase.
Er is zelfs een plaats voor 3D-printen in forensisch onderzoek, bijvoorbeeld om een ??kogel in een slachtoffer te repliceren.
Gedrukte elektronica is een reeks afdrukmethoden waarmee elektronische apparaten of schakelingen kunnen worden afgedrukt op flexibel materiaal zoals etiketten, stoffen en karton, door toepassing van elektronische of optische inkt.
Het biedt zeer goedkope fabricage van apparaten met lage prestaties.
Gedrukte elektronica begint te worden gecombineerd met 3D-printen, waardoor gelaagde schakelingen of apparaten kunnen worden geprint.
Een natuurlijk gevolg van deze krachtige combinatie is dat je op een dag misschien gadgets uit 3D-plannen kunt afdrukken in plaats van ze te kopen.
Voedselbereiding is een andere manier waarop 3D-printers kunnen worden gebruikt.
Het Franse culinaire instituut heeft een [email protected] open-source 3D-printer ontwikkeld aan de Cornell University om artistieke lekkernijen te bereiden, en MIT heeft een 3D-voedselprinter gemaakt, de Cornucopia genaamd.
Een klein aantal restaurants test prototypes voor voedselprinter.
NASA's 3D-printonderzoek omvatte onder meer het printen van voedsel, zoals 3D-geprinte pizza.
Een handvol 3D-printers voor voedsel is in de handel verkrijgbaar.
Ze hebben de neiging zich te concentreren op bepaalde voedingsmiddelen, zoals chocolade, pannenkoeken of koekjes.
Wat zijn 3D-afdrukservices?
U hoeft geen 3D-printer te hebben om hiervan te profiteren.
Veel 3D-printservices, zoals Shapeways en Sculpteo, printen cadeaus en andere kleine items op bestelling op hun eigen 3D-printers en verzenden deze vervolgens naar de klant.
Klanten kunnen hun eigen 3D-objectbestanden indienen of items kiezen, waarvan de meeste zijn ontworpen door andere gebruikers van de service, uit een online catalogus.
Maar 3D-printdiensten zijn niet langer alleen het domein van specialisten.
Grote bedrijven zoals UPS hebben 3D-printservices geïntroduceerd en sommige traditionele printshops hebben 3D-printen op aanvraag aan hun repertoire toegevoegd.
Waar kan ik een 3D-printer krijgen?
De meeste 3D-printerfabrikanten verkopen hun producten rechtstreeks online.
Veel e-tailers hebben ze nu in voorraad, inclusief bedrijven die alleen online zijn, zoals Amazon.com, en anderen die ook fysieke winkels hebben.
Sommige van de laatste, zoals Walmart, Best Buy en Staples, bieden ze zowel in winkels als online aan, maar controleer of de winkel beschikbaar is op ...
