Den komplette guiden
Vil du utforske ideene dine og realisere dem?
Da er en 3D-skriver det perfekte verktøyet. Hobbybrukere er allerede i ferd med å utforske dem på alle mulige bruksområder, fra reservedeler til bilen til leketøy for barna. En 3D-skriver gjør det ganske enkelt mulig å løfte effektiviteten og kreativiteten til neste nivå. Og kanskje er det ikke så rart at allmennhetens interesse for 3D-utskrift opplever en enorm vekst når man tenker på alle bruksområdene som finnes, og som vil komme til å finnes for 3D-skrivere i fremtiden.
Allerede i dag spenner bruksområdene over flere sektorer og bransjer, og det er faktisk få andre tekniske områder som har utviklet seg i samme takt som 3D-teknologien. I dag brukes denne teknologien innen arkitektur, smykkeproduksjon og industridesign, men siden 3D-utskrift fremdeles er et relativt nytt fenomen, er de fleste områdene fortsatt uutforsket. For eksempel har man klart å skrive ut verdens første kjøttstykke i 3D, noe som viser det enorme potensialet som 3D-skrivere spås å ha for å redusere klimaavtrykket vårt. Og kanskje hele vårt syn på hva "mat" er. Kanskje finner du et helt nytt område for 3D-skrivere som ingen har tenkt på før?
I denne guiden veileder vi deg gjennom jungelen av 3D-skrivere. Her har vi samlet alt du trenger å vite for å komme i gang. Hvor det ender, er opp til deg.
Så hvor begynner jeg?
Første gang man hører ordet "3D-skriver", er det vanlig å tenke at det høres veldig komplisert ut og at det er et område som krever stor teknisk kompetanse og lang erfaring. Men slik trenger det ikke å være. Kunnskapen som kreves, avhenger helt av hvilken type skriver du velger. Det finnes alt fra enklere skrivere beregnet for familier, nybegynnere og skoler – som ikke krever forkunnskaper, til skikkelige arbeidshester beregnet for industriproduksjon. Det viktigste for å komme i gang er at man er interessert i å skape ting, resten kommer som et brev i posten.
Utskriftsteknik
På samme måte som vanlige skrivere leveres med for eksempel blekk- eller laserteknologi, finnes det ulike teknologier også for 3D-skrivere. De ulike teknologiene har sine sterke og svake sider avhengig av hvilket bruksområde de skal tjene. Vi vil gjennomgå forskjellene i mer detalj lenger ned i guiden. Det som også skiller dem fra hverandre, er hvilke materialer de er kompatible med og hvilken utskriftsteknologi de benytter. Men som tidligere nevnt tar alle 3D-skrivere utgangspunkt i samme type prosess, der lag på lag av materiale legges oppå hverandre og bygger opp 3D-modellen. Nå vil vi gjennomgå de tre vanligste teknologiene du finner hos 3D-skrivere.
- 1. Used Filament Fabrication (FFF)
- 2. SL/SLA
- 3. LCD 3D
Used Filament Fabrication (FFF)
Den absolutt vanligste metoden innen 3D-utskrift fungerer i henhold til FFF-modellen, som er metoden det vanligvis henvises til i diskusjoner rundt 3D-utskrift. FFF, eller FDM (Fused Deposition Modelling), som den også kalles, henviser til "lag på lag"-metoden som benyttes til å opprette objektet. Den går ganske enkelt ut på at man smelter ned filament, eller råmaterialet, for deretter å bygge det opp etter lag-på-lag-prinsippet. Lenger ned i guiden kan du lese mer om nettopp filament. Med FFF-metoden passerer råmaterialet (filament) gjennom et munnstykke med et bevegelsesmønster som går i X-ledd, Y-ledd og Z-ledd, der det så smeltes ned. Prosessen går ut på at filamentet smeltes mens munnstykket er i bevegelse, deretter går det fra flytende til fast form gjennom avkjøling, og modellen havner så på byggeplaten.
SL/SLA & DLP 3D-skrivere
En av de første metodene som lot seg gjennomføre kommersielt, er den såkalte SL/SLA (Stereolithiography apparatus) eller DLP (Digital Light Processing). Her opprettes 3D-modeller ved at man benytter laserstråler til å binde råmaterialet. Laserstrålene brukes i en tank for å behandle polymer eller resin, slik at de får fast form. Metoden gjør det mulig å oppnå svært høy nøyaktighet og flere fordeler sammenlignet med FFF-metoden, selv om metoden ennå ikke er på samme nivå som FFF-skrivere. Generelt kan man si at FFF-skrivere tillater flere innstillinger og mer kontroll over 3D-utskriften enn andre metoder. Når 3D-utskriften er ferdig, må den både rengjøres og kureres. Det gjøres med spesialtilpassede midler mens kureringen, eller herdingen, skjer i et såkalt curling chamber, som kan sammenlignes med en brennovn der utskriften herdes.
LCD 3D-skrivere
Å skille SLA-skrivere fra DLP er ingen kunst i seg selv, men når man skal skille DLP fra LCD, begynner det å bli problematisk. LCD kalles iblant mSLA, noe som står for maskert SLA og er svært likt DLP. Men det er en viktig forskjell på disse teknologiene. Blant annet krever DLP en DMD for å rette lyset mot bunnen av tanken. LCD-teknologien krever imidlertid ingen ekstra komponenter for å rette inn UV-lyset. I stedet skjer det ved hjelp av en rekke lysdioder som lyser direkte gjennom en LCD-skjerm. Denne teknologien har gjort 3D-utskrift mer tilgjengelig for allmennheten, siden komponentene i LCD 3D-utskrift har vært noe rimeligere sammenlignet med DLP.
Det finnes imidlertid både fordeler og ulemper med UV LCD 3D-skrivere. For eksempel er prisene generelt sett lavere på UV LCD 3D-skrivere sammenlignet med DLP/SL-skrivere. Ulempen er imidlertid levetiden, som er betydelig kortere for en LCD-skjerm, som også vil kreve mer vedlikehold. Skal vi i stedet sammenligne disse skriverne med FFF 3D-skrivere, kan man si at de er de eneste virkelige utfordrerne. Likevel mangler de like god kontroll på 3D-utskriftene og må dessuten vaskes etter herding og utskrift. I tillegg kommer bryderiet med å blande resin og farger hjemme for å oppnå en god formel. Noen hevder at detaljene faktisk blir bedre på LCD-skrivere, noe som også stemmer, men forskjellen er så marginal at det er ubetydelig, bortsett fra i enkelte tilfeller der det stilles ekstremt høye krav til detaljrikdom.
Filament
For å kunne skrive ut 3D-objekter trengs et råmateriale som gjør at objektet får fast form. Ulike skrivere bruker ulike typer materiale, for eksempel bruker SLS 3D-skrivere et pulver, mens LCD- og SLA 3D-skrivere bruker flytende polymer, såkalt resin. Den absolutt vanligste metoden er imidlertid FFF-metoden, der det benyttes filament. Filament er altså råmaterialet som brukes til å skrive ut, mens utskriftsmetoden betgenes som FFF eller FDM. Rundt 70 % av alle skrivere på markedet i dag er nettopp FFF/FDM 3D-skrivere, og bruker altstå filament som råmateriale. Det vanligste filamentet er PLA-filament, som består av ufarlig plast som ofte er fremstilt av maisstivelse eller lignende. En annen ting det kan være smart å ha kontroll på når det gjelder valg av filament, er størrelsen på filamentet. De vanligste størrelsene er 1,75 mm og 2,85 mm, og er også de størrelsene som passer til de aller fleste 3D-skriverne på markedet.
Hvordan ser fremtiden for 3D-skrivere ut?
For bare 10 år siden var 3D-skrivere et ukjent fenomen for de fleste. I dag er virkeligheten den omvendte, og stadig flere begynner å interessere seg for 3D-skrivere både profesjonelt og på hobbybasis. Den økende interessen gjør også at teknologien utvikles og foredles i høyt tempo. Alt peker mot at 3D-skrivere vil bli vanligere til utskrift av medisinske instrumenter og modeller, men også at de vil bli brukt til å utvikle hele hus i fremtiden. Enkelte hevder til og med at 3D-skrivere vil bli en del av alle husholdninger og dermed endre balansen mellom produsent og forbruker.
Tenk deg at skoene dine har gått i stykker, og i stedet for å gå i butikken eller klikke hjem et par nye på nettet, lager du bare en kopi hjemme med 3D-skriveren. Ikke bare ville dette spare enormt mye penger, det ville også frigjøre tid, eliminere lagerhåndtering, transport og alle andre logistikkutfordringer man står overfor. Som et ledd i dette kan vi nevne at verdens første kajakk i skrivende stund er blitt skrvet ut i 3D — i ett stykke. Hvem vet hva neste store ting blir. Kanskje er det du som kommer på det og baner vei for et helt nytt bruksområde innen 3D-utskrift.
3D-print ordliste
3DP - 3D Printing (teknologien som brukes til å opprette fysiske objekter)
ABS – Acrylonitrile Butadiene Styrene (robust filament som bl.a. brukes til LEGO og bildeler)
AM – Additive Manufacturing (3D-utskrift for industriproduksjonsbedrifter)
CAD — Computer-aided design (digitalt basert design og opprettelse av tekniske tegninger til ulike formål)
CAE – Computer-aided engineering (bredt bruksområde med programvare for konstruksjons- og teknisk støtte)
DLP – Digital Light Processing (teknologi som oppretter bilder ved hjelp av millioner av små speil som reflekterer lyset fra projektorlampen og skaper en projeksjon)
DMD - Direct Metal Deposition (teknologi som benyttes innen FFF, der man bruker små speil til å rette lyset fra eller til tanken)
DMLS – Direct Metal Laser Sintering (rask og kostnadseffektiv metode som smelter sammen metallpulver ved hjelp av laser, lag for lag)
EBM – Electron Beam Melting (innovativ teknologi som benytter en elektronstråle i stedet for laser, brukes først og fremst innen flyteknologi og medisin)
FDM - Fused Deposition Modelling (Varemerke for Stratasys)
FFF - Freeform Fabrication (produksjonsteknikk der tredimensjonale objekter bygges opp lag på lag)
PLA - Polylactic Acid (enkelt og resirkulerbart filament fra fornybare ressurser som maisstivelse eller sukkerrør)
RE - Reverse Engineering (teknologien med å utarbeide detaljtegninger og spesifikasjoner for hvordan produkter fungerer fra et ferdig produkt)
RP - Rapid Prototyping (rask produksjon av materielle, tredimensjonale modeller og prototyper fra tegninger som er opprettet i CAD-programmer)
RT - Rapid Tooling (spesialverktøy som utvikles for å dekke etterspørselen raskt og dermed redusere tiden og kostnadene til et produkt)
SL - Stereolitthography (prosess for 3D-utskrift som benyttes i produksjon av prototyper som krever deler med nøyaktige detaljer)
Modda - Modifisere, et vanlig begrep i 3D -forumer for å bygge om 3D-skriveren sin
Warping - Oppstår som følge av materialkrymping ved 3D-utskrift, noe som gjør at hjørnene løftes opp og løsner fra byggeplaten
Extruder - En serie deler som håndterer bevegelsen og bearbeidingen av plastfilament