3D printer – Fotografie met diepte

Een 3D printer bouwen.
3D printers maken de laatste Jaren een enorme ontwikkeling door. Dit komt vooral omdat een aantal octrooien welke op 3D printen zaten zijn verlopen.
Ik vind 3D printen een zeer interessante manier om iets te vervaardigen en daarom leek het mij leuk om zelf een 3D printer te gaan maken.
Natuurlijk had ik een bouwpakket kunnen kopen, deze in elkaar zetten en gaan printen. Maar dat vind ik niet leuk en kan altijd nog. Het is wel de snellere en denk ook wel een goedkopere manier dan zelf maken.

Hoe begonnen.
Als eerste ben ik mij gaan verdiepen in het 3D printen in het algemeen, wel gericht op “hobby” printen en niet op de industriële 3D printers. Er zijn een aantal verschillende manieren van 3D printen. Printen waarbij een kunststof draad (filament) gesmolten wordt en met behulp van een “spuitkopje” bestuurd wordt is de meest voorkomende manier van “hobby” 3D printen.
Van dit print systeem zijn zeer veel verschillende typen 3D printers in omloop.
Dit was voor mij basis voor mijn 3D printer. Ik kwam er wel achter dat alle “open source” 3D printers een vrij klein print oppervlak en hoogte hebben.

Hoe werkt een 3D printer.
Zoals al aangegeven wordt een kunststof draad (filament) gesmolten en een spuit kop (Hot end)De spuit kop wordt door middel van 3 onafhankelijke bewegingen aangestuurd. Zo kan de spuit kop voor en achteruit, link en recht plus omhoog bewegen. Dit wordt allemaal door een besturing systeem aangestuurd.
Het idee is hetzelfde als een slagroomspuit waarmee je een bloem op een taart maakt of een koekje op een bakplaat. De slagroomspuit is het kunststofdraad en de bewegingen doen je armen aangestuurd door je hoofd.

Bedenken en bouwen
Zoals al aangeven vond ik de bestaande 3D printers aan de kleine kant. Als ik toch zelf ga bouwen moet de printer ook wat meer kunnen had ik mij bedacht. Daarom ben ik uitgegaan van een print volume van maximaal 250 x 250 x 250 mm.
Mijn eerste idee was om het frame van hout te maken, dat leek mij makkelijk en snel. Daar kwam ik snel van terug toen ik met de bouw ervan begon. Het frame is te slap en de bewegingen zijn te onnauwkeurig.

Nadat ik een aluminium frame had bedacht en had uitgewerkt ben ik deze gaan maken.
Dit was het meeste werk, veel draai en freeswerk en langzaam aan begon het frame vorm te krijgen.
Leuk was het om de stappenmotoren, geleidingen en alle andere delen te monteren en de printer op te bouwen. Uiteindelijk werkte alles, de tafel waarop geprint moest worden bewoog in alle richtingen. De extruder en de hot-end werkte en het was tijd om te gaan printen.
Het moeilijkste moest toen nog komen, wat ik op dat moment nog niet wist.

De eerste print.
Er komt en moment dat een eerste print gemaakt moet worden, dit is nog wel test en uitprobeer fase, maar wel spannend om te doen. Er ging heel veel mis en veel lukte niet tijdens deze eerste print testen. Op deze manier leerde ik wel de in en outs van 3D printen kennen, stapje voor stapje begon ik het 3D printen onder de knie te krijgen en lukte het soms om iets te printen.
Wat mijn veel tijd koste was het opzoeken van een probleem op internet. Ik wist wat er niet goed ging, maar hoe heet dat en waar moet ik op zoeken. Op internet is zeer veel te vinden over 3D printen en ook over allerlei problemen die zich voordoen.
1 van de grootste problemen die op dat moment speelden was dat mijn hoogte verstelling te onnauwkeurig was.
Een 3D printer print lage voor laagje op elkaar. Deze lagen zijn ongeveer 0,2 tot 0,5 mm dik, soms nog dunner. Deze hoogte te onstabiel is worden de lagen niet goed op elkaar geprint.
Toen ik dit begreep heb ik een grote aanpassing aan de hoogte verstelling gedaan, zodat er een zeer stabiel en nauwkeurig systeem ontstond.
Na deze aanpassing ging mijn 3D printer het opeens echt doen. Het lukte om onderdelen te printen en de printer beter af te stellen, met als resultaat dat de 3D printer het zeer goed doet.

Alles kunnen printen.
Met 3D printen heb je de vrijheid om snel iets te kunnen maken, waarbij de vorm nagenoeg vrij is.
Niet alles is mogelijk en de nauwkeurigheid van het onderdeel is niet heel precies, maar zeker goed tot zeer goed voor vele toepassingen.
Een onderdeel moet wel in lagen et maken zijn, zo zijn zwevende delen niet te printen omdat er geen steun onder dit oppervlak aanwezig is. Hier zijn “trucjes” voor zo kan je ondersteuning laten printen waarop het uiteindelijke oppervlak wordt geprint. Ikzelf ben er niet zo weg van.

Al met al was het een flinke klus om deze printer te maken. Er zijn verschillende onderdelen stuk gegaan tijdens het testen. Heb een aantal aanpassingen moeten doen op het eerste ontwerp om een goedwerkende printer te krijgen. Maar het was erg leuk om te doen.
Het leuke is dat veel 3D printers opgebouwd zijn uit 3D geprinte delen. Beetje kip – ei verhaal. Je hebt een 3D printer nodig om een 3D printer te kunnen bouwen.

Leuke is dat ik dat nu kan en met het idee heb om een nieuwe 3D printer te gaan bouwen, gewoon omdat ik dat leuk vind om te doen.