3D- printing. Geschiedenis

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "3D- printing. Geschiedenis"

Emma Wouters
9 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 3D- printing Een 3D-printer is een apparaat dat op basis van digitale "bouwtekeningen" (computerbestanden) min of meer willekeurige driedimensionale objecten kan produceren. Dit gebeurt door het object laag na laag op te bouwen. Het is een grote tak van de rapid prototypingindustrie. Geschiedenis Het driedimensionale printproces is ontstaan uit een aantal projecten van het MIT in het jaar (Het Massachusetts Institute of Technology, kortweg MIT, is een van de meest prestigieuze technische universiteiten ter wereld. Het instituut is gevestigd in Cambridge (Massachusetts) en heeft zo'n studenten.) Dit is een uitbreiding van rapid prototyping, een verzamelbegrip voor het snel vervaardigen van fysieke prototypen, waarbij het er vooral om ging om in een mum van tijd een prototypemodel te maken. De eerste toepassingen waren met een metaal als productiestof. Het MIT heeft na een succesvolle werking licenties overgedragen aan zes bedrijven voor het commercieel produceren en gebruiken van deze technologie. De volgende stap was het produceren van modellen gebaseerd op andere stoffen, zoalskeramiek. Er zijn tegenwoordig ook opleidingen die 3D Printen aanbieden in hun lessen, om zo studenten bekend te maken met de mogelijkheden van 3D Printing.

2 Hoe het werkt Een veelgebruikte methode bij 3D-printen is het gebruikmaken van een fijn poeder (gips, plantaardige stoffen, bioplastic, polyurethaan, polyester, epoxy, enzovoort) zoals inkjetprinters gebruiken, waarbij er telkens lagen van dit poeder met elkaar verbonden worden zodat deze een vaste vorm aannemen. Deze bindingen worden gedefinieerd door een CAD-bestand. CAD is een letterwoord dat staat voor computer-aided drafting. Nadien is dit geëvolueerd naar computer-aided design. Vrij vertaald in het Nederlands betekent dit "met behulp van de computer tekenen en/of ontwerpen", of, korter, "computergesteund ontwerpen". Deze methode is de enige methode waarbij je een model volledig met kleuren kunt uitprinten. Het is ook de snelste methode. Fused deposition modeling (FDM) is een andere manier, waarbij gesmolten polymeren op een supportlaag worden gespoten en het model zo laag per laag wordt opgebouwd. Een andere methode is het gebruikmaken van vloeistoffen, zoals fotopolymeer, door eenzelfde inkjet-type-kop, waarbij men ook telkens laag per laag print. Vervolgens wordt er een uv-licht aan de printkop geactiveerd dat iedere liquide laag tot een vaste laag maakt. Deze methode is ook bekend onder de naam stereolithografie. Stereolithografie is een vrij algemene toegepast Rapid Prototyping vormgeefproces. Via stereolithografie kan je rechtstreeks modellen uit kunststof maken naar model van een CADfile.

De tussenlaag die de verschillende lagen bindt kan men na het creëren van het model manueel verwijderen of, mits gebruikmakend van duurdere printertypes, oplossen in een vloeistof door het model erin

3 Een gelijksoortige printmethode is het gebruiken van een speciale gel die beschoten wordt door een laser op de plekken die solide moeten zijn. Vervolgens wordt de niet-solide gel van de solide gel gewassen. Uit deze methode kan men objecten modelleren die kleiner zijn dan 100 nm, alsook complexe modellen. De tussenlaag die de verschillende lagen bindt kan men na het creëren van het model manueel verwijderen of, mits gebruikmakend van duurdere printertypes, oplossen in een vloeistof door het model erin te dompelen. Het resultaat is een hol model dat vrij accuraat zijn virtuele originele vorm nabootst. Een nieuwere methode die men tegenwoordig gebruikt is die van het printen met een metaal als grondstof. Het werkt net zoals de 'gewone' methode, alleen wordt er hier gebruikgemaakt van een metaalpoeder. De metalen modellen die hieruit worden geproduceerd, hebben meestal tot doel als onderdeel te dienen voor een groter model. Het maakt trouwens niet uit welke modelleringssoftware men gebruikt voor het model, zolang deze het model kan uitvoeren in het formaat dat gebruikt wordt door de printersoftware.

printen. Hierbij behoren de medische wetenschap, architectuur, mode en design, maar ook de entertainmentindustrie zoals de gamesindustrie en filmindustrie tot de gebruikers.

4 Gebruikstoepassingen relatief korte tijd in een vaste vorm te krijgen. In de hedendaagse wereld wordt deze printer vooral toegepast in bedrijven die concepten nodig hebben en tijd willen besparen met het zelf creëren van modellen door deze op de achtergrond te laten printen. Hierbij behoren de medische wetenschap, architectuur, mode en design, maar ook de entertainmentindustrie zoals de gamesindustrie en filmindustrie tot de gebruikers. Ook kunstenaars gebruiken deze machine om hun creaties in een Tegenwoordig is er ook een algemene groei van bedrijven die zich specialiseren in het printen van 3D-modellen met name ten behoeve van andere ondernemingen. In principe hoeft een consument met een eigen 3D-printer en de benodigde materialen van een product dat hij wil hebben en daarvoor in aanmerking komt slechts de "bouwtekening" te bestellen; hij kan dan het product zelf door de printer laten maken. Het bedrijf Defense Distributed in de VS heeft bestanden voor de onderdelen van een eenvoudig enkelschots pistool op internet gezet (men heeft dan alleen nog nodig de slagpin, van metaal, en een patroon), maar op bevel van de autoriteiten weer weggehaald. In 2014 lijkt de toepassing in een stroomversnelling te komen nu ook grote industriële bedrijven zoals Siemens AG de techniek zullen gaan integreren in hun productieproces. Er wordt door verschillende bedrijven en organisaties gewerkt aan 3D printers voor het printen van gebouwen. De ESA is bezig met het ontwikkelen van een huisje op de maan. ESA is de Europese Ruimtevaartorganisatie (European Space Agency) die zich in Europees verband bezig houdt met projecten op het gebied van ruimtevaart, onderzoek van de Aarde, ruimteonderzoek, ontwikkeling van op satellietsystemen gebaseerde technologieën en de bevordering van de Europese economie.

5 De Nederlandse architect Janjaap Ruijssenaars is in samenwerking met een aantal Nederlandse bedrijven bezig met ontwikkelen van het 'Landscape House' met een oppervlakte van meer dan m2. Een 3D printer zou nu een huis kunnen printen in 20 uur. In combinatie met een speciale scanner wordt een 3D-printer ook gebruikt om een beeldje (ook in kleur) van een persoon te maken. Tussen het scannen en printen kan er daarbij nog met de hand op de computer een bewerking plaatsvinden. Bronnenlijst urce=lnms&tbm=isch&sa=x&ved=0cacq_auoawovchmi9ry3pkl2xgiv ai_bch140and&biw=1164&bih=585#imgrc=z43hy4eazrbgxm%3a h&sa=1&q=3d+printer+medisch&oq=3d+printer+medisch&gs_l=img.3..0 j0i24l j c.1.64.im g _lqnx5bc_iy#imgrc=llv_4iuhvzkabm%3a h&sa=1&q=3d+printer+gel&oq=3d+printer+gel&gs_l=img.3..0i24l j c.1.64.img u r4zhu0qw8e#imgrc=1ew_xyxrlqbg_m%3a

Vergelijkbare documenten

3D PRINTING: De Toekomst

3D PRINTING: De Toekomst 21st eeuw: Revolutie van de technologie! In de 21ste eeuw komen grote wetenschappelijke veranderingen op het gebied van: Communicatie en Internet Micro Electronica Duurzame energie