Hoe werkt 3D printen? Van idee tot voorwerp in vijf stappen

Wat is 3D-printen?

3D-printen, ook wel additive manufacturing, is het maken van een voorwerp uit een digitaal 3D-model door materiaal toe te voegen, laag voor laag en onder computersturing. Dat is het omgekeerde van frezen of beeldhouwen, waar je materiaal weghaalt. De printer krijgt het model als een stapel dunne doorsneden en maakt die een voor een, boven op elkaar. Zo ontstaat uit een bestand een vorm die je in je hand kunt houden.

Het woord printen is wat misleidend. Een gewone printer legt inkt op papier; een 3D-printer legt materiaal op materiaal, honderden of duizenden keren achter elkaar. Hoe dunner de lagen, hoe gladder het oppervlak en hoe langer het duurt. Een resinprint in lagen van 0,05 mm laat met het blote oog nauwelijks lagen zien; bij een FDM-print in lagen van 0,16 mm zie je ze wel, als je goed kijkt.

Elke 3D-print begint met een bestand en eindigt met een voorwerp. Alles wat daartussen zit, van ontwerp tot nabewerking, lopen we hieronder stap voor stap door. Je hoeft geen printer te hebben om er iets aan te hebben: je kunt een bestand ook laten printen en krijgt dan het voorwerp met de post.

Van idee naar voorwerp: de vijf stappen

De weg van idee naar voorwerp is bij elke techniek dezelfde. Je hebt een 3D-model nodig, je zet dat om naar instructies voor de printer, de printer bouwt het en daarna maak je het af. In de tabel staan de vijf stappen met wat er gebeurt en wat je zelf doet.

Laat je printen, dan doe je alleen stap 1 en 2 zelf. Bij Huedcast upload je een STL of 3MF; de site meet breedte, diepte en hoogte, controleert of de mesh gesloten is en toont direct de prijs. Stap 3 tot en met 5 doen wij, en de nabewerking zit in de prijs. Past het stuk niet op de printer of is de mesh open, dan gaat het naar een offerte en kijkt er een mens naar.

Wat er precies in zo'n bestand zit en hoe je het controleert voor je uploadt, lees je in wat is een STL-bestand en in de STL-controlelijst.

Hoe werkt een 3D-printer per techniek?

Een 3D-printer voert het geslicete bestand uit: hij weet per laag waar materiaal moet komen en zorgt dat het daar hard wordt. Hoe hij dat doet, verschilt per techniek. De vier die je het vaakst tegenkomt staan in de tabel. FDM en resin zijn de twee waarmee je als particulier het meest te maken krijgt; SLS en material jetting zijn industriële technieken.

Bij Huedcast is resin de standaard. Onze lcd-printers bouwen in lagen van 0,05 mm; de printer kan ook 0,03 mm, maar online printen we op 0,05 mm. Het grootste stuk in één keer is 127 × 80 × 160 mm. FDM in PLA of PETG printen we alleen op aanvraag; online bestellen kan nu in resin. FDM printen we standaard in lagen van 0,16 mm, tot 250 × 250 × 250 mm in één stuk. Welke techniek bij jouw stuk past, hangt af van wat het moet doen: tonen of tillen. Dat werken we uit in resin of filament.

Full colour via material jetting komt later; een datum is er nog niet. Op de pagina full colour 3D-printen lees je hoe die techniek werkt en kun je je op de wachtlijst zetten. Tot die tijd is elke print bij ons één kleur.

Wat heb je nodig om te 3D-printen?

Dat hangt af van de vraag of je zelf wilt printen of wilt laten printen. Zelf printen is een hobby met een leercurve en een vaste hoek in huis. Laten printen vraagt alleen een bestand, of zelfs alleen een foto.

Wil je zelf printen, dan heb je dit nodig:

• Een printer: een FDM-printer of een resinprinter voor thuis. Wat die kosten, lees je in wat kost een 3D-printer.
• Materiaal: een rol filament (PLA of PETG) of een fles resin.
• Een slicer: gratis software zoals PrusaSlicer, Bambu Studio of Cura, of de slicer die bij je resinprinter hoort.
• Een computer om modellen te maken, te downloaden en te slicen.
• Bij resin: isopropylalcohol om te wassen en een uv-lamp om na te harden. Werk met handschoenen en frisse lucht.
• Tijd: voor de eerste geslaagde print, voor instellingen en voor pogingen die mislukken.
• Ruimte: een stabiele tafel, een stopcontact en een plek waar geluid en geur niemand storen.

Laat je printen, dan is de lijst kort. Je hebt een STL- of 3MF-bestand nodig: zelf getekend, gedownload met een licentie die printen voor jezelf toestaat, of gemaakt met de AI-ontwerper. Heb je alleen een foto, dan maakt de AI-ontwerper van één tot 4 foto's van hetzelfde voorwerp een 3D-model, meestal in enkele minuten. Het resultaat is bijna goed, geen kopie: de vorm en verhoudingen kloppen meestal, fijne details en de achterkant zijn een schatting.

Heb je alleen een beschrijving, schets of maten, dan maakt een modelleur via de ontwerpdienst een printklaar model, met twee revisierondes. Verder heb je alleen een paar minuten nodig om te uploaden, de maat te controleren en te betalen. Een printer, materiaal, slicer en nabewerking zijn dan ons werk.

Hoe lang duurt het om iets te 3D-printen?

Eerlijk antwoord: van minder dan een uur tot meer dan een dag. Een klein voorwerp zoals een sleutelhanger of een schaakstuk print op een FDM-printer in een half uur tot een uur. Een telefoonhoesje of een vaas van gemiddelde grootte kost meerdere uren, tot een uur of vijf, zes. Een helm op ware grootte of een groot sierstuk loopt op tot meer dan 24 uur en soms dagen, zo geeft printerfabrikant Raise3D als vuistregel.

De printtijd hangt vooral af van twee dingen: het volume en de laaghoogte. Een stuk van 60 mm hoog bestaat bij lagen van 0,1 mm uit ongeveer 600 lagen en bij 0,3 mm uit 200; dunner is mooier, maar duurt navenant langer. Bij FDM telt ook de afstand die de spuitmond aflegt: een massief stuk met veel vulling duurt langer dan een hol stuk met dunne wanden.

Bij resin werkt het anders. Omdat de hele laag tegelijk uithardt, bepaalt de hoogte van het stuk de printtijd, niet het aantal stukken op het platform. Tien miniaturen naast elkaar duren ongeveer even lang als één. Daar komt nabewerking bij: wassen, supports verwijderen en naharden onder uv-licht kosten extra tijd nadat de printer klaar is.

Laat je printen, dan merk je van die uren alleen iets in de doorlooptijd van je bestelling. Bij Huedcast wordt alles geprint nadat je bestelt; er ligt niets op voorraad. Hoe lang het duurt hangt af van het stuk en de drukte; we noemen geen datum die we niet kunnen waarmaken.

Is 3D-printen moeilijk?

Zelf printen is te leren, maar het is geen apparaat dat je uitpakt en vergeet. De grootste hobbel is de eerste laag: de afstand tussen de spuitmond en het bed moet precies goed zijn. Te hoog en de print laat los of verschuift; te laag en de spuitmond raakt verstopt of beschadigt het bed, zo beschrijft de kennisbank van Prusa. Dat kalibreren is het eerste wat elke beginner leert, en vaak de oorzaak van de eerste mislukte print.

Daarna komen de instellingen: temperatuur, snelheid, laaghoogte, supports, vulling. Elke slicer heeft werkende standaardprofielen, dus je kunt met één klik beginnen. Maar zodra iets afwijkt, moet je weten wat je verandert. Reken op een paar mislukte prints in de eerste weken: een kluwen draad op het bed, hoeken die loskomen, supports die niet los willen. Dat hoort erbij en is voor veel mensen juist de lol.

Resin vraagt meer discipline: handschoenen, wassen, naharden en netjes opruimen. Het beloont met detail dat FDM niet haalt. Wil je liever een voorwerp dan een nieuwe hobby, dan laat je printen, en dan is het antwoord simpel: nee, niet moeilijk. Je uploadt een bestand, ziet of het past en wat het kost, en betaalt. Een bestand dat te groot is of een open mesh heeft, gaat automatisch naar een offerte waar een mens naar kijkt. Meer tips voor wie net begint staan in 3D-printen voor beginners.

Waar 3D-printen tegen zijn grenzen loopt

3D-printen kan veel, maar niet alles. Wie de grenzen kent, ontwerpt beter en is minder vaak teleurgesteld. Dit zijn de belangrijkste:

• Eén kleur per print. Een resinprinter print in de kleur van de hars; een FDM-printer met wisselsysteem kan filamenten combineren, maar zonder verlopen. Bij ons is elke print één kleur. Meer kleuren betekent schilderen, of losse onderdelen die in elkaar klikken. Echte full colour komt pas met material jetting.
• Bouwvolume. Alles moet op het platform passen: bij ons 127 × 80 × 160 mm voor resin en 250 × 250 × 250 mm voor FDM. Groter kan in delen die je lijmt of in elkaar klikt.
• Overhangen. Een printer kan niet in de lucht bouwen. FDM en resin hebben supports nodig onder uitstekende delen, en die laten sporen achter die je wegwerkt.
• Sterkte. Een print bestaat uit lagen, en tussen de lagen zit de zwakke plek. Dunne, lange delen breken eerder; een pin van een millimeter dik houdt het zelden.
• Maatvastheid. Een model uit een foto is een schatting, geen meting. Voor een onderdeel dat precies moet passen, heb je een model op maten nodig en meet je de eerste print na.
• Kleine details. Wat dunner is dan de spuitmond, of maar een paar resinlagen hoog, komt niet of niet heel uit de printer.

Wie met deze grenzen rekening houdt, krijgt betere prints. Hoe je een model printklaar tekent, lees je in ontwerpen voor de 3D-printer.

Veelgestelde vragen

Wat is een 3D-printer?

Een machine die een digitaal 3D-model laag voor laag omzet in een echt voorwerp. Een FDM-printer doet dat met gesmolten kunststofdraad, een resinprinter met vloeibare hars die uithardt onder uv-licht. De printer leest geen los model, maar een bestand dat een slicer in lagen en bewegingen heeft omgezet.

Welk bestand heb ik nodig om te 3D-printen?

Een STL of 3MF. Een STL beschrijft alleen de buitenkant van je model als driehoeken, zonder kleur of eenheden; daarom controleer je bij het uploaden altijd de maat. Een 3MF kan ook kleur, materiaal en instellingen bevatten. Bij Huedcast kun je beide uploaden.

Kan ik een 3D-print in meerdere kleuren laten maken?

Bij ons niet in één stuk: elke print is één kleur; meer kleuren betekent schilderen of losse onderdelen die in elkaar klikken. Echte full colour komt met material jetting. Hoe die techniek werkt, staat op de pagina full colour 3D-printen.

Heb ik een 3D-model nodig of is een foto genoeg?

Een bestand is het zekerst. Heb je alleen een foto, dan maakt de AI-ontwerper daar een 3D-model van: vorm en verhoudingen kloppen meestal, fijne details en de achterkant zijn een schatting. Een gezicht wordt geen echte gelijkenis. Mislukt een ontwerp, dan krijg je de credit terug.

Wat kost 3D-printen?

Dat hangt af van techniek, grootte en aantal. Bij Huedcast betaal je voor een resinprint een vaste prijs per maatklasse op de hoogte van het stuk, vanaf € 23,95, en je ziet de prijs direct na het uploaden. De volledige uitleg met rekenvoorbeelden staat in wat kost 3D-printen.