3D-printer: Voor de snelle productie van prototypes en reserveonderdelen. 3D-printers vindt u in verschillende prijsklasses. Voor hobby-doeleinden thuis tot industriële toepassingen in uw bedrijf. Bekijk de 3D-printers in ons assortiment en bepaal aan de hand van de specificaties welke printer het beste past bij uw behoefte.

Hoe werkt een 3D-printer?

3D-printers zijn een uitkomst voor veel bedrijven, maar ook voor particulieren. Opeens is het mogelijk om bepaalde processen aanzienlijk te versnellen. Zo kunnen reserveonderdelen of prototypes direct worden geproduceerd wanneer dit nodig is. 3D-printers zijn ook handig voor thuis. Print kinderspeelgoed, reserveonderdelen of uw eigen creatieve ontwerpen - bijna alles is mogelijk. Op deze pagina leest u hoe 3D-printers en de meest gangbare printtechnieken werken.

Een 3D-printer print driedimensionale objecten door laagje op laagje te printen. Het model dat u wilt afdrukken moet hiervoor wel digitaal beschikbaar zijn als driedimensionaal model. U kunt complete 3D-ontwerpen downloaden van het internet, maar ze ook zelf maken in een daarvoor geschikt programma. Alle 3D-printers zijn voorzien van de juiste software om 3D-bestanden om te zetten tot echte objecten. Deze software berekent de stappen die de 3D-printer moet nemen om de opdracht uit te voeren. 

Het printen zelf gebeurt met een nozzle (een soort van spuitmond) die heen en weer beweegt in alle richtingen. Het printmateriaal (filament) komt als een dunne en stroperige draad uit de spuitmond. In vooraf geprogrammeerde paden brengt de spuitmond de draad in meerdere lagen op elkaar aan. Het 3D-object groeit dus laag voor laag, van onder naar boven. Een gesloten 3D-object is meestal hol van binnen en niet gevuld met filament. De 3D-printer creëert een roosterstructuur aan de binnenkant van een onderdeel, waarbij de materiaaldikte van het rooster individueel in te stellen is. Dit bespaart materiaal terwijl het object toch zelfstandig en stabiel neergezet kan worden. 

De technische term additieve fabricage staat voor het hierboven beschreven printproces: de ene laag na de andere wordt toegevoegd totdat het object voltooid is. Bij dit proces worden ook de groeven aan de buitenkant van 3D-modellen gemaakt. 

Onze praktische tip

3D-printers zijn verkrijgbaar in verschillende prijsklassen. Toch is het verstandig er bewust van te zijn dat goedkopere apparaten minder goed zijn op het gebied van precisie en kwaliteit. Dit is vooral vervelend bij het printen van reserve-onderdelen of componenten. Conrad.nl biedt 3D-printers van hoge kwaliteit, die u het resultaat geven dat u wenst. 

Handmatig 3D-printen

3D-printen is een groeiend en innovatief vakgebied en door 3D te printen, kunt u de digitalisering tot leven brengen. Conrad ondersteunt deze ontwikkeling met de gratis “3D Printing Manual”. Een gids die stap-voor-stap aan u uitlegt hoe u 3D-printen gebruikt in de techniek, trainingen of in het onderwijs. 

Meer informatie over de handleiding

Onze praktische tip: Denk aan het kalibreren van uw 3D-printer. Aan de basis van een goed resultaat staan de juiste instellingen van uw printer. Leer alles over de kalibratie in onze gids “Kalibratie van 3D-printers”. 

Wetenswaardigheden over additieve printprocessen

Overzicht van additieve printprocessen

Binnen de additieve printprocessen zijn er verschillende technologieën verkrijgbaar, met individuele voor- en nadelen. 

• Poederproces
  Met poeder en bindmiddel wordt er laag voor laag geprint. De 3D-printer verdeelt het bindmiddel op de plekken die nodig zijn. Na elke laag wordt de drukplaat met één laag verlaagd en wordt het proces herhaald. In plaats van bindmiddel kunnen 3D-printers ook energie gebruiken. De poederlagen worden dan uitgehard en met elkaar verbonden, bijvoorbeeld met warmte. Tot het poederproces horen ook selectief laser smelten (SLM), elektronenbundel smelten (EBM), selectief laser sintering (SLS), digitale lichtverwerking (DLP) en polyjet modellering (PJM). 
• Open behuizing
  In een open behuizing worden objecten laag voor laag geprint. De printer plaatst het filament volgens het sjabloon op de juiste plek. Het filament is vaak van een vast materiaal gemaakt, maar wordt zacht door warmte. Zo perst de printer het filament eenvoudig door het mondstuk. Als het sjabloon holle ruimtes bevat, drukt de printer ondersteunende structuren af om vervorming van het filament te voorkomen. Het meest voorkomende proces is FMD (Fused Deposition Modeling) wat de afgelopen jaren een enorme groei doormaakte. FMD kenmerkt zich door een eenvoudige bediening en een hoge kostenefficiëntie. Bovendien is het geschikt voor zowel beginners als professionals, voor een breed scala aan toepassingen.
• Vloeistofproces
  Om het object te printen, wordt de trogvormige bouwplaat eerst gevuld met vloeibare photo-polymeren. Afhankelijk van het proces wordt de vloeistof uitgehard met een laser. Bij digitale lichtverwerking bestraalt de laser de fotopolymeren van bovenaf. Tot het vloeistofproces horen ook stereolithografie (SLA), Digital Light Processing (DLP) en op lithografie gebaseerde Ceramic Manufacturing (LCM). 
• Populaire 3D-printproces: Fused Deposition Modelling en en stereolithografie
  De 3D-printers op Conrad.nl maken gebruik van Fused Deposition Modelling of stereolithografie. Samen met polygrafie, selectief laser sintering, 3D printing, en selectief laser smelten zijn dit de meest gebruikte printmethoden. Fused Deposition Modelling is een open ruimteproces en geschikt voor objecten waar nauwkeurigheid vereist is, bijvoorbeeld precisie-onderdelen die bestand moeten zijn tegen complexe testen en zware omstandigheden. Ook bevestigingsmiddelen, gereedschappen en prototypes voor de auto - en medische industrie worden vaak op deze manier geproduceerd. Ook thuis kunt u nu elk onderdeel thuis produceren, bijvoorbeeld reserveonderdelen voor de modelbouw of speelgoed.

Bij FDM wordt het object laag voor laag geproduceerd. Omdat het door een heet mondstuk wordt geperst, moet het smeltbaar zijn en bovendien snel afkoelen en uitharden. Afhankelijk van de gekozen vorm van uw object, heeft u hierbij draagconstructies nodig. Thermoplasten zoals ABS- en PLA-filamenten zijn hierbij geschikt. Filamenten die messing, koper of bronzen deeltjes bevatten, krijgen hun metalen glans na het polijsten of slijpen. 

Het proces van vloeibare stereolithografie zorgt voor filigrane modellen en componenten, gegoten modellen, functionele componenten en prototypes voor de machinebouw, de auto- en medische industrie. Ook is dit proces zeer geschikt voor het maken van eindmodellen, zoals een perfect passend gehoorapparaat. Als particulier zijn 3D-printers universeel inzetbaar. Wel is het onderhoud van deze printers iets gecompliceerder dan bij FDM-printers. Dit komt door het reinigingsproces na gebruik. 

Met stereolithografie worden er objecten gemaakt doordat een laserstraal laag per laag het oppervlakte van vloeibare fotopolymeren verhardt. Om te voorkomen dat het object gaat zweven, worden er parallel aan het object ondersteunende structuren gecreëerd. Dit zijn kleine kolommen die u aan het eind mechanisch kunt verwijderen. Belangrijk is het om het afgewerkte object aan het eind grondig te reinigen, waarbij u moet oppassen om huidcontact te vermijden. Uitharding van het object vindt plaats in een UV-kamer. 

Voordelen van additieve printprocessen voor bedrijven ten opzichte van conventionele processen

• Snellere en kostenbesparende productie, door lagere materiaalkosten en minder ontwikkelingsfouten

• Just-in-time productie van 3D-objecten

• Functioneel en complex filigraan drukwerk

• Grote flexibiliteit in het productieproces met mogelijkheid tot ad hoc-wijzigingen

• Lichtgewicht constructie: 3D-printen maakt het mogelijk om vormen te creëren die moeilijk of onmogelijk te produceren zijn met conventionele processen. 

Voordelen van additieve printprocessen voor particulieren ten opzichte van conventionele processen

• Maakt snelle productie van benodigde onderdelen mogelijk

• Geen behoefte aan massaproductie? Met een 3D-printer maakt u individuele stukken

• 3D-printen levert veel creativiteit en plezier op

Onze praktische tip:

Auteursrechten worden toegepast op 3D-printing. Dit betekent dat sommige sjablonen niet mogen worden gewijzigd, gedistribueerd of afgedrukt. Deze voorschriften hebben betrekking op bijvoorbeeld kunstwerken of merkproducten. Bekijk de regelgeving voordat u begint, vooral bij privégebruik. 

Wat kan een 3D-printer allemaal?

3D-printers stellen gebruikers in staat om, met één druk op de knop, unieke objecten te creëren. Hieronder ziet u een overzicht van alle mogelijkheden:

Productie

• Snelle ontwikkeling van prototypes

• Productie van kleine batches

• Individuele eenmalige productie

• Productie van teststukken

Modelbouw

• Fabricage van aanvullende onderdelen

• Individualisering van standaard componenten

• Fabricage van reserveonderdelen

• Productie van schaalmodellen

Ambachtelijk werk

• Voordelig toegang tot CNC-processen

• Individuele eenmalige productie

• Productie van schaalmodellen

Onderwijs

• Leer 3D-ontwerpen: het resultaat is direct zichtbaar

• Ruimtelijk inzicht verbeteren

• Praktijk en theorie worden zo verbonden

Kunst en design

• Productie van schaalmodellen en sculpturen

• Ontwerpen van sieraden, vooral prototypes en proefmonsters

Architectuur

• Voordelig en snel ontwerpen laten zien aan uw klanten

• Om plattegronden om te zetten naar schaalmodellen

Hoe vindt u de juiste 3D-printer?

Een goede 3D-printer is onmisbaar als u complexe vormen en passende onderdelen wilt maken. De volgende factoren zijn bepalend:

Dikte druklaag

De dikte van het filament varieert tussen de 0,02 en 0,2 millimeter. Des te dunner een druklaag is, hoe preciezer het model uiteindelijk wordt. Bovendien worden groeven aan de buitenkant van het object minder zichtbaar als je een dunne druklaag gebruikt.

Hotend en extruder

De extruder vormt het hart van een 3D-printer en levert onder druk vloeibaar materiaal af door het mondstuk (hotend). De extruder en de hotend smelten en vormen het filament tot het uiteindelijke object. 3D-printers hebben een of twee extruders. 

Voor professioneel gebruik, raden wij u aan een apparaat met twee extruders (dual extruder) te gebruiken. Voor het beste resultaat gebruikt u ondersteunende structuren bij het printen van uw objecten, bijvoorbeeld met wateroplosbaar PVA. Die structuren zijn aan het eind eenvoudig te verwijderen. Bovendien kunt u verschillende materialen en meerdere kleuren in één object verwerken.

Printkamer

De grootte van een printkamer wordt gespecificeerd met de X-, Y- en Z-as. Deze kunnen variëren van 100 tot 250 millimeter per as. Bij meer beschikbare ruimte, ontstaat er de mogelijkheid om meerdere of grotere objecten te produceren. 

Printbed

Er zijn verwarmde en onverwarmde varianten verkrijgbaar. Bij hogere kwaliteitseisen is het raadzaam om te kiezen voor een verwarmd printbed met een temperatuur van minimaal 100 graden. Het verwarmde printbed zorgt voor een betere hechting van het materiaal zodat het model niet kromtrekt. Dit kan gebeuren omdat net geprinte onderdelen vaak ongelijkmatig warm zijn en daardoor kunnen vervormen onder lichte druk. 

Het materiaal van het printbed zelf heeft ook invloed op de hechting en temperatuurverdeling. Bij voorkeur gebruikt u daarom platen van glas, keramiek of gegoten aluminium. Voor optimale hechting van het model aan de printplaat, gebruikt u kleeffolie of kleefspray. Deze hulpmiddelen kunt u gebruiken met zowel verwarmde als onverwarmde printplaten. 

Materiaal voor de 3D-printer: Filament

Belangrijke specificaties voor filamenten zijn hardheid, flexibiliteit en temperatuurbestendigheid. Het printmateriaal voor het FDM-proces bestaat meestal uit PLA- of ABS-filamenten. Tegenwoordig is bijna elk soort kunstof beschikbaar voor gebruik in 3D-printers. 

PLA is een natuurlijk soort kunststof en biologisch afbreekbaar. Het is UV-bestendig en gemakkelijk te verwerken. PLA hecht zich tijdens het printen het best aan een glasplaat of spiegel, hierbij is een verwarmde printplaat niet nodig. Belangrijk om te weten: PLA vervormt bij 60 graden Celcius. Dit zorgt ervoor dat dit materiaal ongeschikt is voor verwerking tot bijvoorbeeld koffiekopjes of andere objecten die in aanraking komen met hete stoffen. Ook zijn er PLA-filamenten verkrijgbaar met hout, brons, messing of koper. Dit zorgt voor objecten die er uit zijn als echt hout of brons. Een andere bijzondere variant zijn de transparante filamenten die oplichten in het donker. 

Het filament ABS bestaat uit aardolie, is stootvast en minder warmtegevoelig dan PLA. Dit maakt het uiterst geschikt voor afwerkingswerkzaamheden, zoals polijsten of slijpen. ABS is wel moeilijker te verwerken en vereist daarnaast een verwarmd printbed. 

Overige filamenten:

• PVA: Een wateroplosbaar filament wat veelal wordt gebruikt om ondersteunende structuren te printen. Op deze manier hoeft u de structuren niet met de hand te verwijderen.
• HIPS: Net als PVA wordt het voornamelijk gebruikt om ondersteunende structuren te printen. HIPS is oplosbaar in de chemische stof Limoneen. 
• Laybrick & Laywood: Deze filamenten bestaan voornamelijk uit zandsteen of houtdeeltjes. Ze lijken daardoor bedrieglijk veel op echt zandsteen of hout. 
• TPE: Thermoplastisch elastomeren. Een zeer flexibel en veerkrachtig materiaal, ook na het printproces. 
• Photopolymeerhars: Vooral printers met stereolithografie gebruiken hars. De hars hardt uit door deze te bestralen met laser of licht. Dit materiaal is beschikbaar in verschillende vormen en met diverse materiaaleigenschappen. 

Afdruksnelheid

3D-printers van hoogwaardige kwaliteit printen met een snelheid van ongeveer 300 millimeter per seconde. Dit gaat wel ten koste van de kwaliteit. Toch kunt u met het juiste filament ook hoge snelheden bereiken die wel zorgen voor een kwalitatief eindproduct. 3D-printers voor thuisgebruik zijn vaak langzamer met waarden rond de 60 millimeter per seconde.

Zelf een 3D-printer bouwen?

Voor hobbyisten, knutselaars of tech-liefhebbers, maar ook voor het onderwijs zijn er verschillende 3D-printer verkrijgbaar als bouwpakket. Met wat tijd en geduld bouwt u zo zelf een 3D-printen die - bij correcte assemblage - niet onderdoet voor voorgeproduceerde 3D-printers.

Naar de 3D-bouwpakketten

3D-scanners voor natuurgetrouwe reproducties

Met behulp van een 3D-scanner en een 3D-printer is het mogelijk: 3D-foto’s! U staat bijvoorbeeld voor een 3D-scanner. Deze genereert een model van u tot in de kleinste details. Vervolgens print een 3D-printer het uit in het formaat van uw voorkeur. Voor particulieren zijn deze scanners interessant omdat ze veel mogelijkheden bieden. Van ontbrekende schroeven, knopen tot tandenborstelhouders en handvatten, bijna alles kan met een 3D-scanner exact gekopieerd en geprint worden. Naast de benodigde hardware is er ook krachtige software nodig om te scannen, deze is vaak inbegrepen bij de levering. 

Naar de 3D-scanners

3D-printsjablonen met CAD-software

Driedimensionele objecten kunnen ook worden gemaakt zonder tastbaar model. CAD-software (Computer-Aided Design) maakt het mogelijk om elk denkbaar model te ontwikkelen. Voorwaarden zijn een goede kennis van de software en de benodigde creativiteit. Voor iedereen die nieuw in het 3D-printen, biedt het internet hulp met tutorials over CAD-software. Bovendien bieden talloze website kant-en-klare 3D-sjablonen om te downloaden en gebruiken.

Naar de CAD-software

Conrad 3D printservice

Wilt u niet direct zelf een 3D-printer kopen, maar wilt u wel iets laten uitprinten tot 3d-object? Neem dan contact op met onze 3D printservice. Deze dienst print losse onderdelen of kleine series in elk mogelijk gewenst materiaal. 

3D-printers in het onderwijs gebruiken 

Vandaag de dag worden er in het klaslokaal verschillende interactieve technologische hulpmiddelen gebruikt zoals digiborden, laptops en tablets. Met een 3D-printer wordt de theorie direct toepasbaar in de praktijk en kunnen leerlingen praktisch creëren, ontwerpen en ontwikkelen. 

De Dremel 3D Idea Builder opent een hele nieuwe wereld aan mogelijkheden voor studenten. Op deze manier kunnen problemen en taken samen interactief worden opgelost. Verbeelding, creativiteit en motivatie zijn belangrijke onderdelen van dit innovatie leerprogramma. 3D-modellen maken lessen levendiger en zorgen voor interactie in de klas.

Huidige toepassingen voor het onderwijs met een 3D-printer

Docenten en andere professionals hebben interactieve 3D-lessen ontwikkeld voor het voortgezet- en hoger onderwijs. Dremelprojecten beginnen altijd met een taak- en ontwerpfase. Door zelf het hele 3D-printproces te doorlopen en af te ronden, doen de leerlingen waardevolle ervaringen en inzichten op. Het stimuleert kritisch denken, creativiteit, samenwerking en communicatie. Het lesprogramma is gebaseerd op de verbinding tussen abstracte concepten, praktijkgericht leren en tastbare 3D-modellen.