3D printen is veelzijdig, maar mensen vragen zich af of 3D printers alleen plastic printen. Dit artikel gaat in op wat voor soort materialen 3D printers kunnen gebruiken.

3D-printers voor consumenten gebruiken voornamelijk kunststof zoals PLA, ABS of PETG, die bekend staan als thermoplasten omdat ze afhankelijk van de temperatuur zachter en harder worden. Er zijn veel andere materialen die u kunt 3D-printen met verschillende 3D-printtechnologieën zoals SLS of DMLS voor metalen. U kunt zelfs beton en was 3D-printen.

Ik heb in dit artikel nog wat meer nuttige informatie opgenomen over de materialen die worden gebruikt bij 3D printen, dus blijf lezen voor meer.

Wat gebruiken 3D Printers voor inkt?

Als u zich ooit hebt afgevraagd wat 3D printers voor inkt gebruiken, dan is hier het eenvoudige antwoord daarop. 3D printers gebruiken drie basissoorten materialen voor inkt, namelijk;

• Thermoplasten (filament)
• Hars
• Poeders

Deze materialen maken gebruik van verschillende soorten 3D-printers om te printen, en we gaan elk van deze materialen bekijken terwijl we verder gaan.

Thermoplasten (Filament)

Thermoplasten zijn polymeren die bij verhitting tot een bepaalde temperatuur buigzaam of kneedbaar worden en bij afkoeling verharden.

Bij het 3D printen zijn filamenten of thermoplasten wat 3D printers gebruiken als "inkt" of materiaal om 3D objecten te maken. Het wordt gebruikt met een technologie die Fused Deposition Modeling of FDM 3D printen heet.

Het is waarschijnlijk de eenvoudigste vorm van 3D printen die er is, omdat er geen ingewikkeld proces voor nodig is, maar alleen het verwarmen van filament.

Het meest populaire filament dat de meeste mensen gebruiken is PLA of Polylactic Acid. De volgende paar meest populaire filamenten zijn ABS, PETG, TPU & Nylon.

U kunt allerlei soorten filamenten krijgen, evenals verschillende hybriden en kleuren, dus er is echt een breed scala aan thermoplasten waarmee u kunt 3D-printen.

Een voorbeeld is dit SainSmart Black ePA-CF Carbon Fiber Filled Nylon Filament van Amazon.

Sommige filamenten zijn moeilijker te printen dan andere, en hebben zeer verschillende eigenschappen die u kunt kiezen naargelang uw project.

Bij 3D-printen met thermoplastische filamenten wordt het materiaal mechanisch door een buis gevoerd met een extruder, die vervolgens in een verwarmingskamer, hotend genaamd, terechtkomt.

De hotend wordt verwarmd tot een temperatuur waarbij het filament zacht wordt en kan worden geëxtrudeerd door een klein gaatje in een spuitmond, meestal met een diameter van 0,4 mm.

Uw 3D printer werkt met instructies, een G-Code bestand genaamd, dat de 3D printer precies vertelt op welke temperatuur hij moet zijn, waar hij de printkop moet bewegen, op welk niveau de koelventilatoren moeten staan en elke andere instructie die de 3D printer dingen laat doen.

G-Code bestanden worden gemaakt door verwerking van een STL-bestand, dat u gemakkelijk kunt downloaden van een website als Thingiverse. De verwerkingssoftware heet een slicer, de populairste voor FDM printen is Cura.

Hier is een korte video die het filament 3D printing proces van begin tot eind laat zien.

Ik heb eigenlijk een volledige post geschreven genaamd de Ultimate 3D Printing Filament & Materials Guide die je meeneemt door verschillende soorten filamenten en 3D printing materialen.

Hars

De volgende set "inkt" die 3D-printers gebruiken is een materiaal dat fotopolymeerhars wordt genoemd, een thermohardende vloeistof die lichtgevoelig is en stolt bij blootstelling aan bepaalde UV-golflengten (405nm).

Deze harsen verschillen van epoxyharsen, die gewoonlijk worden gebruikt voor hobbyknutselen en soortgelijke projecten.

3D printharsen worden gebruikt in een 3D printtechnologie genaamd SLA of Stereolithografie. Deze methode biedt gebruikers een veel hoger niveau van detail en resolutie door de manier waarop elke laag wordt gevormd.

Gangbare 3D printharsen zijn standaardhars, snelle hars, ABS-achtige hars, flexibele hars, waterafwasbare hars en taaie hars.

Ik schreef een meer diepgaande post over Welke soorten hars zijn er voor 3D printen? Beste merken & types, dus voel je vrij om die te bekijken voor meer details.

Dit is het proces hoe SLA 3D printers werken:

• Zodra de 3D-printer in elkaar is gezet, giet u de hars in het harsvat - een container die uw hars boven het LCD-scherm houdt.
• De bouwplaat zakt in de harskuip en maakt een verbinding met de filmlaag in de harskuip.
• Het 3D afdrukbestand dat u maakt, stuurt instructies om een specifieke afbeelding op te lichten die de laag zal creëren
• Deze laag licht zal de hars uitharden
• De bouwplaat gaat dan omhoog en creëert een zuigdruk die de gecreëerde laag van de harsvatfilm afpelt en aan de bouwplaat kleeft.
• Het zal elke laag blijven creëren door een lichtbeeld te belichten totdat het 3D-object is gecreëerd.

In wezen worden SLA 3D prints ondersteboven gemaakt.

SLA 3D printers kunnen verbazingwekkende details creëren omdat ze resoluties tot 0,01 mm of 10 micron kunnen bereiken, maar de standaardresolutie is meestal 0,05 mm of 50 micron.

FDM 3D printers hebben meestal een standaard resolutie van 0,2mm, maar sommige hoogwaardige machines kunnen 0,05mm bereiken.

Veiligheid is belangrijk als het gaat om hars, omdat het giftig is als het in contact komt met de huid. U moet nitril handschoenen gebruiken bij het hanteren van hars om huidcontact te voorkomen.

Hars 3D printen heeft een langer proces vanwege de noodzakelijke nabewerking. U moet de niet uitgeharde hars afwassen, de steunen schoonmaken die nodig zijn om harsmodellen te 3D printen, en vervolgens het onderdeel uitharden met een externe UV-lamp om het 3D geprinte object uit te harden.

Poeders

Een minder gebruikelijke maar groeiende industrie in 3D printen is het gebruik van poeders als "inkt".

Poeders voor 3D printen kunnen polymeren zijn of zelfs metalen die worden gereduceerd tot fijne deeltjes. De kwaliteiten van het gebruikte metaalpoeder en het printproces bepalen het resultaat van de print.

Er zijn verschillende soorten poeders die kunnen worden gebruikt bij 3D printen, zoals nylon, roestvrij staal, aluminium, ijzer, titanium, kobaltchroom, en vele andere.

Een website genaamd Inoxia verkoopt vele soorten metaalpoeders.

Er zijn ook verschillende technieken die kunnen worden gebruikt bij het 3D-printen met poeder, zoals SLS (Selective Laser Sintering), EBM (Electron Beam Melting), Binder Jetting & BPE (Bound Powder Extrusion).

De populairste is de sintertechniek die bekend staat als Selective Laser Sintering (SLS).

Het proces van selectief lasersinteren gebeurt als volgt:

• Het poederreservoir is gevuld met een thermoplastisch poeder, meestal nylon (ronde en gladde deeltjes).
• Een poederverdeler (een mes of roller) verdeelt het poeder om een dunne en gelijkmatige laag op het bouwplatform te creëren.
• De laser verhit selectief delen van de bouwzone om het poeder op een bepaalde manier te smelten.
• De bouwplaat beweegt bij elke laag naar beneden, waar het poeder weer wordt uitgespreid voor een nieuwe sintering door de laser.
• Dit proces wordt herhaald totdat uw onderdeel is voltooid
• Uw uiteindelijke afdruk wordt omhuld door een nylon-poeder omhulsel dat met een borstel kan worden verwijderd.
• U kunt dan een speciaal systeem gebruiken dat gebruik maakt van zoiets als krachtige lucht om de rest te reinigen.

Hier is een korte video over hoe het SLS-proces eruit ziet.

Het proces wordt gedaan door het poeder te sinteren tot vaste delen die poreuzer zijn dan het smeltpunt. Dit betekent dat de poederdeeltjes worden verhit zodat de oppervlakken aan elkaar lassen. Een voordeel hiervan is dat het materialen kan combineren met kunststoffen om 3D-prints te maken.

U kunt 3D-printen met metaalpoeders met technologieën als DMLS, SLM & EBM.

Kunnen 3D Printers alleen plastic printen?

Hoewel plastic het meest gebruikte materiaal is bij 3D printen, kunnen 3D printers ook andere materialen dan plastic printen.

Andere materialen die voor 3D printen gebruikt kunnen worden zijn onder andere:

• Hars
• Poeder (polymeren & metalen)
• Grafiet
• Koolstofvezel
• Titanium
• Aluminium
• Zilver en Goud
• Chocolade
• Stamcellen
• Iron
• Hout
• Was
• Beton

Bij FDM-printers kan slechts een deel van deze materialen worden verhit en zachter gemaakt in plaats van verbrand, zodat het uit een hotend kan worden geduwd. Er zijn veel 3D-printtechnologieën die de materiaalmogelijkheden uitbreiden van wat mensen kunnen maken.

De belangrijkste zijn de SLS 3D-printers die gebruik maken van poeder met de laser sintertechniek om 3D-prints te maken.

Hars 3D printers worden ook vaak gebruikt voor thuis en commerciële doeleinden. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het fotopolymerisatieproces om vloeibare hars te stollen met UV-licht, dat vervolgens een nabewerking ondergaat voor een afwerking van hoge kwaliteit.

3D-printers kunnen niet alleen plastic printen, maar ook andere materialen, afhankelijk van het type 3D-printer in kwestie. Als u een van de andere bovengenoemde materialen wilt printen, moet u de relevante 3D-printtechnologie aanschaffen om te printen.

Kunnen 3D Printers elk materiaal printen?

Materialen die zacht kunnen worden gemaakt en door een mondstuk kunnen worden geëxtrudeerd, of poedervormige metalen kunnen worden samengebonden tot een voorwerp. Zolang het materiaal in lagen kan worden opgestapeld, kan het worden 3D-geprint, maar veel voorwerpen voldoen niet aan deze kenmerken. Beton kan worden 3D-geprint omdat het zacht begint.

3D-geprinte huizen worden gemaakt van beton dat wordt gemengd en geëxtrudeerd door een zeer grote spuitmond, en na enige tijd verhardt.

Mettertijd heeft 3D-printen tal van nieuwe materialen geïntroduceerd, zoals beton, was, chocolade en zelfs biologische materie zoals stamcellen.

Zo ziet een 3D-geprint huis eruit.

Kun je geld 3D printen?

Nee, u kunt geen geld 3D-printen vanwege het fabricageproces van 3D-printen, en de ingebouwde markeringen op geld die het anti-vervalsing maken. 3D-printers maken voornamelijk plastic voorwerpen met materialen als PLA of ABS, en kunnen zeker geen papier 3D-printen. Het is wel mogelijk om metalen munten te 3D-printen.

Geld wordt gemaakt met veel markeringen en ingebedde draden die een 3D-printer misschien niet nauwkeurig kan reproduceren. Zelfs als een 3D-printer in staat is om te produceren wat op geld lijkt, kunnen de afdrukken niet als geld worden gebruikt omdat ze niet de unieke eigenschappen hebben waaruit een biljet bestaat.

Geld wordt gedrukt op papier en de meeste 3D-prints worden gedrukt in plastic, of gestolde hars. Deze materialen kunnen niet functioneren zoals papier en kunnen niet op dezelfde manier worden gehanteerd als geld.

Uit onderzoek blijkt dat in de moderne valuta van de meeste landen ter wereld ten minste 6 verschillende technologieën zijn ingebouwd. Geen enkele 3D-printer zal meer dan één of twee van deze methoden kunnen ondersteunen die nodig zijn om het biljet nauwkeurig af te drukken.

De meeste landen, vooral de VS, bouwen biljetten met de nieuwste high-end technologie om vervalsing tegen te gaan, waardoor het voor een 3D-printer moeilijk wordt om ze te printen. Dat kan alleen als de 3D-printer over de vereiste technologie beschikt om het betreffende biljet te printen.

Een 3D-printer kan alleen proberen een look-alike van geld af te drukken en beschikt niet over de juiste technologie of materialen om geld af te drukken.

Veel mensen maken nepmunten van een plastic materiaal zoals PLA, en spuiten het vervolgens in met metallic verf.

Anderen noemen een techniek waarbij je een 3D-mal kunt maken en edelmetalen klei kunt gebruiken. Je drukt de klei in vorm en brandt die dan tot metaal.

Hier is een YouTuber die een D&D-munt heeft gemaakt met "Ja" & "Nee" op elk uiteinde. Hij maakte een eenvoudig ontwerp in een CAD-software en creëerde vervolgens een script waarbij de 3D-geprinte munt pauzeert zodat hij er een sluitring in kon steken om hem zwaarder te maken, waarna hij de rest van de munt afwerkt.

Hier is een voorbeeld van een 3D-geprint Bitcoin-bestand van Thingiverse dat je kunt downloaden en zelf kunt 3D-printen.