1. 3D PRINTING

2. ONDERZOEKSVRAAG
Wat zijn de mogelijkheden van desktop 3D printers in vergelijking met professionele 3D printers?

3. Werkwijze
1. Twee Printers kiezen: (desktop/professionele)
parameters:
– beschikbaarheid (praktisch)
– doelgroep (representeert deze printer de totaliteit van professionele of
desktop printers op dit moment?)
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

4. 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

5. 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

6. Theoretische Prestatievergelijking

MAKERBOT: REPLICATOR_1 
OBJET: ALARIS 30

Build envelope300 x 200 x 150 mm | 11,81 x

Build envelope 225 x 145 x 150 mm | 8.9 x 5.7 x 5.9 in
7,87 x 5.9 in

Build volume About 5 liters 
Build volume 294 x 196 x 150 mm

Layer thickness 0,0011 in = 0,028 mm

Layer thickness Choose 0.2-0.3 mm with stock nozzle

Stock nozzle diameter Stock 0.4 mm 
Stock nozzle diameter (not found)

Speed96 mm/s

Speed 40 mm/s 
Flow Rate Approximately Material

Flow Rate Approximately 24 cc/hr Dependant

Extruder Temperature Pressure

Extruder Temperature Recommended Maximum 230 C

Heated Build Platform 120 C Maximum

7. MATERIALEN
Replicator v1

ABS, PLA
PLA
Polymelkzuur 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.

8. Desktop Printer: Test 1

DRAAGSTRUCTUREN
Print 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

9. Desktop Printer: Test 2

LAAGDIKTE

De laagdikte bepaalt:
-Het detail van het object
-Stevigheid van het object
-Printtijd (naast snelheid van de printkop)

10. Desktop Printer: Test 3

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

11. 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

12. 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

13. 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)

14. Professionele Printer: Plant opzet

15. Professionele Printer: Printproces

16. Professionele Printer: Printproces
Losweken met Soda/ontstopper
Normaal met spuitkop, maar te fragiele onderdelen

17. Professionele Printer: Printproces

18. Professionele Printer: Printproces

19. Professionele Printer: Printproces

20. 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

21. MODELLING
Professionele modellen Home made 3D modellen
– Verschillende 3D programma's mogelijk: – Vaak programma's bijgeleverd bij desktop
Maya, 3ds Max, Autocad, Zbrush, Cinema printers (bv: Cubify Invent)
4d, Inventor, Vector Works, Solid Works, – Relatief simpele functies zoals extrusies van
Rhino,... afbeeldingen
– Complexere modellen zijn mogelijk met – Vaak ook objecten die gemakkelijk terug te
deze programma's brengen zijn naar basisvormen
– Weinig of geen complexiteit

23. 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