3D Printers: hoe kiezen welke bij jou het beste past?

16-05-2021

Het zal jullie wellicht niet ontgaan zijn: de 3D-printer is hot! En niet een heel klein beetje. Veel van onze leden zijn al overstag gegaan en ik ben er één van. Hoe sceptisch ik in eerste instantie ook was... ook zo nieuwsgierig was ik naar de mogelijkheden. En zo kwam ik in het bezit van mijn eerste 3D-printer. Maar voordat ik deze beslissing genomen heb, heb ik mij eerst heel goed laten informeren.


SLA/DLP of FDM/FFF printers

Ik had zelf al eens gekeken op het net via Google en het eerste wat mij direct opviel is dat er veel verschillende soorten printers bestaan.

Je kan eigenlijk 2 hoofdsoorten onderscheiden. Simpel uitgelegd (zonder teveel in detail te treden, dat doe ik hieronder dan wel) heb je printers die vlak printen en waarvan het de printkop over het vlak beweegt (dus zowel op een X-as, als een Y-as). Deze gebruiken hiervoor PLA-filament. PLA is de afkorting voor Polymelkzuur of polylactide en dit is de naam voor thermoplastische polymeren van melkzuur. Watte? Ja inderdaad... ok, in eenvoudige taal uitgelegd: dit zijn biologisch afbreekbare stoffen, die worden geproduceerd uit hernieuwbare plantaardige grondstoffen (maiszetmeel of suikerriet) en die door verwarming omgesmolten worden tot een vast geheel.
Anderzijds heb je de printers die via een LCD (Liquid Cristal Display) belichten langs de onderkant en waarop de print gevormd wordt op een print-bed dat verticaal op Y-as op en neer gaat. Hiervoor wordt vooral resin gebruikt als product om de print op te produceren.

Laten we het nu een beetje verder in detail bekijken....wat betekent SLA/DLP dan juist? SLA staat voor laser-based stereolithography en DLP staat voor digital light processing. Op zich zit er quasi geen verschil tussen deze beide principes. Het grootste verschil had ik eigenlijk hierboven al op een bijna verstaanbare manier proberen uit te leggen: Bij SLA gebruikt men twee motoren, de zogenaamde galvanometers, (een op de X-as en een op de Y-as). Deze richten snel en vrij precies, een laserstraal over het afdrukgebied waardoor het hars (in dit geval dus meestal PLA stolt. Hierbij werkt men eigenlijk met coördinaten die het ontwerp, laag voor laag, in een reeks van punten en lijnen doorgeeft aan de galvanometers.

Bij DLP wordt gebruik gemaakt van een digitaal projector scherm (LCD) om een enkel beeld van elke laag tegelijk over het hele platform te projecteren. Omdat de projector een digitaal scherm is, is het beeld van elke laag samengesteld uit vierkantjes. Wist-je-dat-je: deze pixels worden voxels genoemd. 

Resin all-the-way

Uit onderzoek en ervaring van anderen, bleek voor onze toepassing de resin-printer (vergeet de technische uitleg van hierboven, we gaan het gewoon vanaf nu Resin-printer noemen) het beste resultaat te geven.
Maar wat is resin dan nu juist weeral? Eigenlijk een niet zo proper en vies goedje, waar je bij verkeerd gebruik verschrikkelijke jeuk en ademhalingsproblemen kan van krijgen. Het is dus zeker van groot belang om in een goed verluchte kamer te werk te gaan, de juiste voorzorgen te nemen met betrekking tot bescherming van de huid en best ook een bril en mondmasker te gebruiken.
Maar we wijken terug af. Resin is... wat je nodig hebt om wagons en andere modelspooronderdelen te printen!
Zo omschrijft Wikipedia het (ik citeer): "Resin is hars en dit is een taai, kleverig, plantaardig product dat voornamelijk gewonnen wordt uit naaldbomen. Er zijn ook verschillende kunststoffen die harsen worden genoemd. Voorbeelden van zulke kunstharsen zijn bakeliet (fenolhars), polyurethaanhars en epoxyhars."

De resin die wij gebruiken komt in 2 mogelijke uitvoering qua behandeling, na het printen. De eerste en meest voorkomende soort is deze die je eest moet spoelen met 90% alcohol (om het meeste niet gebruikte hars er af te spoelen).
De andere soort is water afwasbare. Het spreekt voor zich dat deze milieuvriendelijker is en beter is voor je eigen gezondheid. Al is deze ook een pak duurder.

Hardware kiezen

We hebben dus al gekozen voor een type printer: de resin-printer. Maar dan zijn we er nog belangen na niet. Wat je zeker op voorhand gaat moeten bepalen is wat je juist wenst te gaan printen. Wens je enkel kleine onderdelen in H0 te printen of wil te toch ook grotere wagons printen, tot zelf volledige gebouwen? Weet dan dat de standaard printers van de meeste merken een maximale beprintbare-oppervlakte hebben en je hier dus wel zeker rekening zal moeten houden.
Een voorbeeldje: de Anycubic 3D Photon Zero heeft een printoppervlak van ongeveer 5,4 op 9,7 op 15cm. Je ziet, je zal dus voor een wagonnetje in H0 te kunnen printen, een beetje moeten schipperen met het plaatsen van je model. (Hier komen we later nog op terug). De Anycubic Mono X daarentegen, heeft een printoppervlak van om en bij de 12 op 19 op 24,5 cm. Dit zou voldoende moeten zijn om een degelijk rijtuig in H0 te kunnen printen.

Anderzijds is er ook een verschil tussen de LCD's (De belichtingsbron die ervoor zal zorgen dat je model belicht wordt). Niet onbelangrijk om te vermelden is dat deze enorm snel slijten (al is dit ook wel relatief en kan je mits slim werken, er het maximale uithalen... ook hierover later meer). Hoe meer je print, hoe sneller deze dus aan vervanging zullen toe zijn. Geen nood, een LCD kost gemiddeld rond de €20. Indien je zelf een beetje handig bent, kan je deze ook zelf vervangen. Indien niet, dan moet je op zoek naar iemand die dit voor jou wil/kan doen.
Het grootste verschil zit 'm in de mono uitvoering t.o.v. de "gewone" LCD is de afdruksnelheid. Deze kan tot 3x zo snel printen. Niet onbelangrijk, als je weet dat een gemiddeld print toch al snel 6u duurt (afhankelijk van de grote uiteraard). Met een mono-uitvoering zal diezelfde print dan op 2u klaar zijn. Weet wel dat deze schermen ook bijna 3x zo duur zijn bij vervangen en dat deze nog juist iets sneller kunnen verslijten.