3D Printer ZPrinter 850 – Intro

Het Fab Lab Paramaribo beschikt over een 3D printer van het type ZPrinter 850 van 3D Systems. Op basis van een 3D-ontwerp in uw computer, bouwt deze printer laagje voor laagje fysieke 3D-voorwerpen op; in full color. De printer werkt met een soort krijtpoeder dat hard gemaakt wordt. Ze kan gebruikt worden voor het maken van mock-ups van nieuwe producten, demonstratiemodellen voor het onderwijs, kunstvoorwerpen, sieraden, enz. De maximale ruimte in het “printbed” is 38 x 50 x 22 cm. Die kan benut worden voor één of meerdere werkstukken.

Print-straat

Lenovo-G780-Laptop-PC-Overhead-Side-View-6L-940x475-150
Computer
ZPrinter 850Printer prs-150
Recycler 
zbench-480x270-150
Werkbank

De ZPrinter 850 van het Fab Lab Paramaribo staat niet op zichzelf, maar is onderdeel van een complete print-“straat” bestaande uit vier machines op een rij waar u achtereenvolgens gebruik van maakt:

  1. De eerste machine is een bedieningscomputer waarmee u uw 3D-ontwerpen (“modellen”) inleest en de printer aanstuurt.
  2. De tweede is de eigenlijke 3D printer. De ZPrinter 850 werkt op basis van een printbed gevuld met poeder waar telkens een laagje aan toegevoegd wordt.
  3. De derde machine is een Powder Recycling Station waarmee u de overtollige poeder van uw “geprinte” werkstuk kunt verwijderen en recyclen.
  4. De vierde machine, tenslotte, is een ZBench werkbank met hulpmiddelen om uw werkstuk te verstevigen en de kleuren op te halen.

Ontwerp

3D printen begint met een 3D-ontwerp in uw computer. U kunt met 3D software zoals AutoCAD, XOR, Googlesketch (gratis) of Blender (gratis) vanuit het niets uw eigen creatie maken. U kunt ook ontwerpen (modellen) van anderen gebruiken, zoals die bijvoorbeeld bij Thingiverse (http://www.thingiverse.com) te vinden zijn. U kunt dergelijke modellen zelf aan uw wensen aanpassen door kleuren, maten en vormen te veranderen. Zelfs kunt u aan “reversed engineering” doen en een bestaand voorwerp in 3D scannen. Dat laatste levert een 3D puntenzwerm op, waar doorheen u vervolgens een model kunt “tekenen”. Zie hiervoor de 3D scanner van het Fab Lab.

1. Bedieningscomputer

De eerste machine uit onze print-straat is de bedieningscomputer. Met een speciaal programma (ZPrint) leest u een of meer modellen in en geeft u die een plaatsje in op dat moment nog virtuele printbed. Zo lang er ruimte is kunt u modellen toevoegen. Daarna start u via het programma de 3D printer. Die gaat aan het werk (zie verder) en stuurt wanneer hij klaar is of bij problemen een bericht naar de bedieningscomputer.

2. 3D Printer

De tweede machine is de ZPrinter 850. Zodra deze een print-opdracht van de bedieningscomputer ontvangen heeft, gaat hij het printbed gereed maken. Dat is een bed van witte poeder dat als onderlaag voor de te printen modellen dient. Dit “bed opmaken” duurt max. 45 minuten.

Is het printbed gereed, dan gaat de printer daadwerkelijk printen. Zoals een inktjet printer minuscule druppeltjes inkt op papier spuit, zo doet de 3D printer dat op de bovenkant van het poederbed. In dit geval is de inkt echter gemengd met bindmiddel. Daardoor wordt de poeder hard en kleverig op de plaatsen waar een druppeltje valt. Eerst wordt zo het onderste laagje van het model geprint. Daarna zakt het printbed ongeveer 0,1 mm omlaag en komt er bovenop weer een laagje poeder overheen. Vervolgens wordt het een-na-onderste laagje geprint. Enzovoorts. De printer print ongeveer twee laagjes per minuut; dat betekent ongeveer 0,2 mm in hoogte per minuut. Afhankelijk van de modellen die u wilt printen en de wijze waarop u die via de bedieningscomputer een plekje hebt toebedeeld, kan de printtijd oplopen tot vele uren.

Als de 3D printer klaar is met printen, bevinden de geprinte voorwerpen zich in het printbed. Ze zijn nauwelijks te zien, omdat er nog een laagje poeder overheen ligt. De printer gaat nu eerst het printbed verwarmen, zodat de geprinte voorwerpen harder worden. Dat kost ongeveer 1,5 uur. Daarna kan de gebruiker de printer openen en met een speciale stofzuiger de losse poeder uit het printbed wegzuigen en de geprinte voorwerpen overhouden. De opgezogen poeder verdwijnt trouwens weer in het inwendige van de printer en kan opnieuw gebruikt worden.

3. Powder Recycling Station

De derde machine is het Powder Recycling Station (PRS). De gebruiker haalt de geprinte voorwerpen uit de 3D printer en plaatst ze voorzichtig in het PRS. De voorwerpen zijn nog bros, de kleuren wat flets en in allerlei hoekjes en gaatjes zit nog poeder. Met een soort luchtdruk-pistooltje kan de gebruiker de poeder wegblazen. Het PRS heeft een gaatjes-bodem waardoor de weggeblazen poeder wordt afgezogen voor hergebruik.

4. Werkbank

De vierde machine is de ZBench, een werkbank met chemicaliën om de geprinte voorwerpen verder te harden en de kleuren op te halen. Nadat ze hier een bad genomen hebben en uitgedrupt / afgedroogd zijn kunnen de voorwerpen nog een tijdje verder drogen en harden.

De ZPrinter 850 werkt met krijtachtig poeder. Vergelijkbare machines kunnen weer met andere materialen overweg, zoals zandsteen of roestvrij staal. Er bestaan intussen al bedrijven waar je je 3D modellen naar toe kunt mailen om ze enkele dagen later per post in 3D geprint en in een materiaal naar keuze terug te ontvangen.

Zprinter, Zprint, Zedit en Zbench zijn handelsmerken van 3D Systems