Den kompletta guiden
Vill du utforska dina idéer och göra verklighet av dem?
Då är en 3D printer det perfekta redskapet. Hobbyanvändare håller redan på att utforska området inom alla möjliga områden, från reservdelar till bilen, till leksaker för barnen. En 3D printer ger dig helt enkelt möjlighet att ta din effektivitet och din kreativitet till nästa nivå. Och kanske är det inte så konstigt att allmänhetens intresse för 3D-printing växer lavinartat när man tänker på alla de användningsområden som finns, och som kommer att finnas för 3D-printers i framtiden.
Redan idag spänner dess användningsområden över flera sektorer och branscher, och faktum är att få andra tekniska områden har utvecklats i samma takt som 3D-tekniken. Idag används den inom arkitektur, smyckestillverkning och industridesign, men eftersom 3D-printing fortfarande är ett relativt nytt fenomen är de flesta områdena fortfarande outforskade. Till exempel har man lyckats 3D-printa världens första köttbit, vilket visar på den enorma potential 3D-skrivare spås ha för att minska vårt klimatavtryck. Och kanske hela vår syn på vad ”mat” är för något. Kanske hittar du ett helt nytt område för 3D printers ingen har tänkt på innan?
I denna guide vägleder vi dig genom den snåriga djungeln av 3D-printers. Här har vi samlat allt du behöver veta för att komma igång. Var det slutar är upp till dig.
Så, var börjar jag?
När man först hör ordet ”3D printer” är det vanligt av att man slås av hur komplext det låter, det är lätt att tänka att det är ett område som kräver stor teknisk kompetens och lång erfarenhet. Men så behöver det inte alls vara. Kunskapen som krävs beror helt på vilken typ av skrivare du väljer. Det finns allt ifrån enklare skrivare anpassade för familjen, nybörjare och skolor — där ingen förkunskap krävs, till riktiga arbetshästar anpassade för industriell tillverkning. Det viktigaste för att komma igång är att man har ett intresse för att skapa, resten kommer som ett brev på posten.
Utskriftsteknik
Precis som att traditionella skrivare som kommer i olika tekniker såsom bläck och laser så finns det olika även olika tekniker för 3D-printers. De olika teknikerna har också olika styrkor beroende på vilket användningsområde de verkar inom. Vi kommer gå igenom skillnaderna mer i detalj lite längre ner i guiden. Vad som också skiljer de åt är vilka material de är kompatibla med och vilken utskriftsteknik de använder sig av. Men precis som vi skrev om lite tidigare så utgår alla 3D-printers från samma typ av process, där lager på lager av material läggs på varandra och bygger upp din 3D-modell. Nu går vi igenom de 3 vanligaste teknikerna som finns hos 3D-printers.
- 1. Used Filament Fabrication (FFF)
- 2. SL/SLA
- 3. LCD 3D
Used Filament Fabrication (FFF)
Den absolut vanligaste metoden inom 3D-printing fungerar enligt FFF-modellen, det är den metoden man vanligtvis hänvisar till när man diskuterar 3D-printing. FFF, eller FDM (Fused Deposition Modelling) som den också kallas, syftar på den ”lager på lager”-metod som används för att skapa objektet. Den går helt enkelt ut på att man smälter ner filament, eller råmaterialet, och därefter bygger upp det genom att bygga lager-på-lager. Längre ner i guiden kan du läsa mer om just filament. FFF-metoden går ut på att råmaterialet (filament) passerar genom ett munstycke vars rörelsemönster går i X-led, Y-led, och Z-led där det sedan smälts ner. Processen går ut på att filamentet smälts medan munstycket är i rörelse, det går sedan från flytande till fast form genom avkylning, varpå modellen hamnar på byggplattan.
SL/SLA & DLP 3D-skrivare
En av de första metoderna som kommersiellt blev möjlig är den som kallas SL/SLA ( Stereolithiography apparatus) eller DLP (Digital Light Processing) Med denna metod skapas 3D-modeller genom att man utnyttjar laserstrålar för att binda råmaterialet. Laserstrålarna nyttjas i en tank för att behandla polymer eller resin till att få en fast form. Metoden gör det möjligt att få en mycket hög noggrannhet och flera fördelar gentemot FFF-metoden kan hittas, även om metoden ännu inte är på samma nivå som FFF-printers. Rent generellt kan man säga att FFF-printers tillåter fler inställningar och större kontroll över 3D-utskriften än andra metoder. När väl utskriften är färdig krävs både rengöring och kurering av 3D-utskriften. Detta görs med hjälp av specialanpassade medel medan kureringen, eller härdningen, färdigställs i en s.k. curling chamber vilken kan liknas vid en brännugn där utskriften härdas.
LCD 3D-skrivare
Att särskilja SLA-skrivare från DLP är ingen konst i sig, men när man ska skilja DLP från LCD börjar det bli problematiskt. LCD kallas ibland för mSLA vilket står för maskerad SLA och är mycket lik DLP. Men det finns en viktig skillnad i dessa tekniker. Bland annat så kräver DLP en DMD för att rikta ljuset mot botten av tanken. LCD-tekniken kräver dock ingen extra komponent för att rikta UV-ljuset. Istället sker riktningen genom en rad lysdioder som lyser direkt genom en LCD-skärm. Denna teknik har gjort 3D-skrivande mer tillgängligt för allmänheten eftersom komponenterna för LCD 3D-printing utskrift varit något billigare jämfört med DLP.
Det finns dock både för- och nackdelar med UV LCD 3D-skrivare. Till exempel så är priserna generellt sätt lägre för UV LCD 3D-skrivare jämfört med DLP/SL-skrivare, nackdelen är dock livslängden som är betydligt kortare för en LCD-skärm, vilket också kommer kräva större underhåll. Ska vi istället jämföra dessa skrivare med FFF 3D-skrivare kan man säga att de är de enda riktiga utmanarna, de saknar dock lika hög kontroll på 3D-utskrifterna och ställer krav på tvättning efter härdning och utskrift. Till det kommer trasslet med att blanda resin och färger där hemma för att få till en bra formel. Det finns de som hävdar att detaljerna faktiskt blir bättre på LCD-skrivare, vilket också stämmer, men skillnaden är så marginell att det är försumbart förutom i enstaka fall som ställer extremt höga krav på detaljrikedom.
Filament
För att kunna skriva ut 3D-objekt behövs ett råmaterial som gör att objektet får fast form. Olika skrivare använder olika typer av material, till exempel använder SLS 3D-skrivare ett pulver medan LCD och SLA 3D-skrivare använder flytande polymer som kallas resin. Den metod som dock är absolut vanligast är den som görs enligt FFF-metoden och där använder man filament. Filament är alltså råmaterialet som används för att skriva ut medan metoden för att skriva ut kallas FFF eller FDM. Runt 70 % av alla skrivare på marknaden idag är just FFF/FDM 3D-skrivare och använder filament som råmaterial. Det vanligaste filamentet är PLA-filament som består av en ofarlig plast som ofta tillverkats av majsstärkelse eller liknande. En annan sak som kan vara bra att ha koll på när det gäller val av filament är vilken storlek på filamentet man ska ha. De vanligaste storlekarna är 1,75mm och 2,85mm och är även de storlekar som passar de allra flesta 3D printers på marknaden.
Hur ser framtiden för 3D skrivare ut?
För inte mer än 10 år sedan var 3D printers ett okänt område för de flesta. Idag är verkligheten den omvända och allt fler börjar intressera sig för 3D-skrivare både professionellt och som en hobby. Det växande intresset gör även att tekniken utvecklas och förfinas i rask takt. Allt pekar på att 3D-printers kommer bli vanligare för att skriva ut medicinska instrument och modeller men också användas för att skapa hela hus i framtiden. Det finns tillochmed de som hävdar att 3D printers kommer bli en del av varje hushåll och därmed ändra balansen mellan tillverkare och konsument.
Föreställ dig att dina skor har gått sönder och istället för att gå till butiken eller klicka hem ett par nya online så gör du enkelt en kopia hemma med din 3D printer. Inte bara skulle detta spara enorma mängder pengar, det skulle även frigöra tid, eliminera lagerhantering, transport och alla andra logistiska utmaningar man ställs inför. Som ett led i detta kan nämnas att det i skrivande stund har 3D-printats världens första kajak — i ett enda stycke. Vem vet vad nästa stora grej blir. Kanske är det du som kommer på det och banar väg för en helt ny väg inom 3D-printing.
3D-print ordlista
Vi har skapat en ordlista över begrepp som ofta förekommer och kan vara bra att känna till, eller om du vill skryta lite:
3DP - 3D Printing (tekniken som använts för att skapa fysiska objekt)
ABS – Acrylonitrile Butadiene Styrene (robust filament som bl.a. används för LEGO och bildelar)
AM – Additive Manufacturing (3D-printing för tillverkande företag inom industrin)
CAD — Computer-aided design (digital baserad design och skapande av tekniska ritningar för olika syften)
CAE – Computer-aided engineering (brett användningsområde med programvara för stöd vid uppgifter inom konstruktion och teknik)
DLP – Digital Light Processing (teknik som skapar bilder med hjälp av miljontals små speglar som reflekterar ljuset från projektorns lampa och skapar en projektion)
DMD - Direct Metal Deposition (teknik som används inom FFF där man använder sig av små speglar för att rikta ljuset från eller till tanken)
DMLS – Direct Metal Laser Sintering (snabb och kostnadseffektiv metod som smälter ihop metallpulver med hjälp av laser, lager för lager)
EBM – Electron Beam Melting (innovativ teknik som använder en elektronstråle istället för laser, används främst inom flygteknik och medicin)
FDM - Fused Deposition Modelling (Trademark of Stratasys)
FFF - Freeform Fabrication (tillverkningsteknik där tredimensionella objekt byggs upp lager på lager)
PLA - Polylactic Acid (enkelt och återvinningsbart filament från förnybara resurser såsom majsstärkelse eller sockerrör)
RE - Reverse Engineering (tekniken att ifrån en färdig produkt ta fram detaljerade ritningar och specifikationer på hur produkter fungerar)
RP - Rapid Prototyping (snabb tillverkning av materiella, tredimensionella modeller och prototyper från ritningar som gjorts i CAD-program)
RT - Rapid Tooling (specialverktyg som skapas på efterfrågan i snabb takt för att minska tiden och kostnaden för en produkt)
SL - Stereolithography (process för 3D-printing som används vid prototyptillverkning där det krävs finjusterade delar med precisa detaljer)
Modda - Modifiera, en vanlig term inom 3D forum som syftar till att bygga om sin 3D-printer
Warping - Uppstår på grund av materialkrympning vid 3D-utskrift, vilket gör att hörnen lyfts upp och lossnar från byggplattan
Extruder - En serie delar som hanterar rörelsen och delar och bearbetningen av plastfilament