Om os
KURV : 0,00

Hvordan fungerer en 3D printer?

De seneste par år er der kommet mere og mere fokus på 3D printere og entusiasmen er stor hvad angår de mange muligheder som 3D printere skaber. Men hvordan fungerer en 3D printer egentlig? Det er faktisk ret simpelt.

 

I denne lille artikel fokuserer vi udelukkende på RepRap (Link: RepRap) printere.

 

Ind kommer PLA, ud kommer opvarmet plastik

Langt de fleste 3D printere, brugt i hjemmet, kan typisk benytte to typer plastik: Acrylnitril Butadien Styren (ABS) og Poly Lactic Acid (PLA). Nogle printere kan kun printe med en af disse plasttyper, andre kan printe med begge. Plasten kommer typisk rullet op på en rulle, som en lang tråd med en tykkelse på enten 1,75mm eller 3mm.

 

 

ABS, som er samme type plast som Lego klodser er produceret af, er en kemisk baseret plast som har brug for lidt højere temperaturer for at smelte, end f.eks. PLA. PLA er udvundet af biomateriale, så som majs og sukkerrør, og er den type plast vi selv benytter når vi 3D printer.

 

Vi har gennem egne erfaringer fundet ud af, at der kan være stor forskel på kvaliteten af PLA. Vi har testet kvaliteten fra et par forskellige producenter, og sværger nu til Ultimaker’s egen plast samt Colorfabb, selvom disse er de dyreste. Prisen på plast fra Ultimaker og Colorfabb, ligger på omkring 360 kr. per kg (2014). De billigste producenters PLA og ABS, kan typisk købes til 220 kr. per kg. 

Forhåbentlig falder prisen på plast de kommende år, da der kommer flere konkurrenter, og 3D printer markedet bliver større.

 

Rullen af plast sidder typisk fast på en af siderne af 3D printeren, hvorefter den tynde tråd af plast bliver ført fra rullen, gennem et rør og ned til 3D printerens hoved. Dette hjælper en motoriseret frembringer med, således at plasten hele tiden bliver fremført, med den rigtige hastighed.

Lige før at plasten bliver ekstruderet gennem dysen, bliver plasten varmet op til knap 200 grader. Herefter bliver den i flydende form lagt i tynde lag, typisk 0.1mm’s tykkelse. Plasten størkner hurtigt, i takt med at det smelter sig sammen med det underliggende lag og bliver kølet af den omkringværende luft.

 

 

Nogle printere fås med en såkaldt ”heated bed”, hvilket er en varm overflade, som plasten bliver lagt på. Andre printere kan man selv tilføje en. Den opvarmede seng har sine fordele, især for ABS plast, da det har tendens til at miste grebet på de kolde overflader. Hvor PLA kan printes på både kolde og varme overflader.

 

De fleste printere er i besiddelse af et enkelt printhoved, hvilket vil sige at de kun kan printe med en farve af gangen. Andre printere har to printhoveder, og kan derfor printe i to farver. Dog er 3D printning i rivende udvikling, så der går nok ikke længe før vi ser printere der kan printe i mange flere farver. botObjects (link: botObjects) er allerede godt på vej.

 

Lag på lag

3D printning er en additiv produktionsmetode, hvilket betyder at plastikken bliver bygget op et lag af gange.

 

I forklaringen herunder tager vi udgangspunkt i 3D printeren fra den Hollandske producent, Ultimaker.

 

Fladen hvorpå plasten ligges i lag, kaldes for ”sengen”, og kan bevæge sig i Z-aksen, altså op og ned. Det fungerer i praksis således, at når printerens hoved har lagt et lag af plast, vil sengen bevæge sig ned, så der er plads til at kunne ligges et nyt lag af plast.

 

Printer hovedet har to gennemgående metal stænger, en i X-aksen og en i Y-aksen. To motorer styrer stængerne via et remtræk, således at hovedet frit kan bevæges i det horisontale plan.

 

 

 

For at hovedet kan lægge plastlaget korrekt, har det brug for at blive fodret med en hel masse konkrete koordinater. Disse koordinater fås ved at benytte en software, der kan læse og analysere 3D filen. Programmet, kaldet en "slicer", deler 3D objektet op i alle de lag printeren skal bruge. Der findes mange forskellige programmer, vi har valgt at benytte os af Cura (link), da det er en hurtig og brugervenlig slicer.

  

Det kan tage alt fra minutter til dage at printe et emne. Det kommer an på størrelsen, tætheden af emnet samt hastigheden man vælger at printe ved. Jo finere man vil have sit emne, des længere tid tager printet.

 

Skrevet af - Asger Dath, GreenCreative