Onderdeel laten 3D printen: wat kan, welk materiaal en hoe je aan een model komt

Wat 3D-printen wel en niet kan voor onderdelen

Een 3D-print is een stuk kunststof dat laag voor laag is opgebouwd. Dat maakt de techniek goed in vormen die je nergens meer koopt: een dop in een vreemde maat, een beugel voor precies jouw kastje, een kapje van een afstandsbediening dat al jaren uit productie is.

Wat het niet kan, zeggen we er eerlijk bij. Metaal printen we niet; een onderdeel dat een motor, een rem of een hete pan vasthoudt, blijft een metalen onderdeel. Geprinte kunststof verweekt ver onder oventemperatuur, en ook een geparkeerde auto is riskant: in een onderzoek in het tijdschrift Temperature werd een dashboard in de zon binnen een uur gemiddeld 69 °C. En een print die zelf het bewegende hart van een machine is, zoals een tandwiel onder zware belasting, slijt sneller dan het gegoten origineel.

Twee zwakke punten zijn eigen aan de techniek. De laaglijnen: een FDM-print breekt het makkelijkst langs een laag, dus een dun lipje dat haaks op de lagen staat, knapt eerder dan hetzelfde lipje dat in de lagen ligt. En de maat: een print zit er doorgaans een of enkele tienden van een millimeter naast. Een gat van 5,0 mm kan eruit komen als 4,8 mm, een as van 5,0 mm als 5,1 mm. Daarom teken je speling in, of je print eerst een proefstuk.

Welk materiaal past bij een functioneel onderdeel?

Voor een onderdeel dat moet klikken, dragen of tegen een stootje kan, is PETG de veilige keuze. Het is taai en veert een beetje mee in plaats van te breken. Volgens de materiaalpagina van Prusament is PETG minder bros dan PLA, houdt het zijn vorm tot ongeveer 70 °C (Prusament geeft 68 °C) en is het daarmee een goede keuze voor mechanische delen.

PLA is stijver en print strakker, met scherpere hoeken en minder draden. Het is prima voor een afstandhouder, een houder op je bureau of een behuizing binnen in huis. Het verweekt al rond ongeveer 60 °C, en dezelfde fabrikant noemt het hard maar wat bros en niet ideaal voor buiten. Een PLA-onderdeel in de zon, in de auto of naast de verwarming is dus geen goed idee. Welke van de twee bij jouw stuk past, lees je uitgebreider in PLA of PETG.

Resin, onze standaardtechniek, is stijf, glad en fijn, maar bros. Een resinprint laat kleine details prima zien, maar een dun klikhaakje in standaardresin breekt na een paar keer buigen. Resin kies je dus voor onderdelen zonder kracht: een sierknop, een decoratief paneel, een afstandhouder, of een pasmodel om te kijken of een vorm klopt voordat je er een duurder stuk van laat maken.

Onderdelen die echt metaal of nylon vragen, zoals een tandwiel onder belasting, een veer of een scharnier dat duizenden keren per dag beweegt, vallen buiten wat wij doen. Daar heb je metaalprinten of SLS in nylon voor nodig.

Soorten onderdelen: techniek, materiaal en maatvastheid

Zo kiezen we per soort onderdeel. De speling in de laatste kolom is een vuistregel: de juiste maat hangt af van printer, materiaal en vorm, en bewijs je met een proefstuk.

Hoe kom je aan een model als je alleen het kapotte onderdeel hebt?

Een printer heeft een STL of 3MF nodig, en dat heb je niet als je alleen een gebroken kapje hebt. Er zijn drie wegen.

Zelf tekenen. Meet het onderdeel met een schuifmaat: buitenmaat, binnenmaat, gatdiameters, wanddikte en de afstand tussen gaten. Tinkercad draait in de browser en bouwt vormen uit blokken, cilinders en gaten; voor een dop, een afstandhouder of een eenvoudige beugel is dat genoeg, en het exporteert direct een STL. FreeCAD is gratis en open source (LGPL 2.1) en werkt parametrisch: je legt de maten vast en past ze later aan, handig als de proefprint 0,2 mm te krap blijkt. Hoe je een vorm printbaar tekent, staat in ontwerpen voor de 3D-printer.

Een bestaand model zoeken. Op Printables en Thingiverse staan veel kapjes, knoppen en houders die anderen al eens hebben nagemaakt. Let op de licentie: op Printables publiceren makers volgens de voorwaarden van het platform onder een vrije licentie (Creative Commons, GNU of BSD), en op Thingiverse kiest de maker een Creative Commons-variant die bij het model staat. Zelf printen voor eigen gebruik staat bijna elke gratis licentie toe. Of een betaalde printdienst een model met een NC-licentie voor je mag printen, staat er niet uitdrukkelijk in; volgens Creative Commons hangt het af van de situatie. Wil je zekerheid, vraag het de maker of kies een model zonder NC. Bij het uploaden bevestig je dat je het bestand mag laten printen.

Laten ontwerpen. Bij onze ontwerpdienst stuur je foto's van het kapotte deel, de maten die je kunt meten en een beschrijving van wat het moet doen en waar het op past. Je krijgt eerst een offerte, en twee revisierondes zijn inbegrepen; de modelleur rekent speling en wanddikte alvast in. Bij een ontwerp vanaf nul blijft het auteursrecht bij ons: je laat het model onbeperkt bij ons printen, en het bestand kun je afkopen tegen meerprijs. Bewerken we een model dat je zelf aanlevert of met de AI-ontwerper maakte, dan blijft het van jou.

De AI-ontwerper is hier niet het juiste gereedschap. Hij maakt van foto's een vorm die er goed uitziet, maar hij meet niets: de verhoudingen kloppen meestal, de maat niet. Voor een beeldje prima, voor een kapje dat moet klikken niet.

Wat Huedcast doet met je onderdeel

Standaard printen we in resin, in lagen van 0,05 mm, tot 127 × 80 × 160 mm in één stuk. Dat past bij fijne onderdelen zonder kracht: een sierknop, een paneel, een pasmodel. Upload je STL of 3MF via Print mijn bestand; de site meet de maat, controleert of de mesh gesloten is en toont direct de prijs.

Voor onderdelen die moeten dragen of klikken printen we met FDM in PLA of PETG, tot 250 × 250 × 250 mm in één stuk. Dat gaat op aanvraag via een offerte, en de prijs volgt uit een echte slice van jouw bestand: materiaal, printtijd en nabewerking, geen schatting op het oog. Bij een passend onderdeel raden we een proefstuk aan: eerst alleen het stuk met het gat of de klik printen, passen, en dan pas de maat vastleggen.

Meer stuks nodig, bijvoorbeeld twintig dezelfde beugels voor een installatie of een kleine serie behuizingen voor een prototype? Dat loopt via 3D-printen voor bedrijven: offerte zonder account, één tot vijftig stuks, geen matrijs.

Tips voor een onderdeel dat past

Dit zijn de punten die bij een eerste proefprint het vaakst het verschil maken:

• Teken speling in: klemvast 0 tot 0,1 mm, een as die moet draaien 0,2 tot 0,3 mm ruimer, een klikverbinding 0,2 tot 0,3 mm ruimte. Pas de maat aan na de proefprint.
• Houd de wanddikte op minstens 0,8 mm, liever 1,2 mm bij FDM. Dunner dan twee printlijnen naast elkaar wordt zwak of valt in de slicer weg.
• Rond binnenhoeken af. Een scherpe binnenhoek is een scheurstarter; een afronding van 1 mm verdeelt de kracht.
• Leg de lagen in de richting van de kracht. Een lipje dat moet buigen, print je zo dat de lagen meebuigen in plaats van loslaten.
• Print eerst een proefstuk: alleen het deel met het gat of de klik.
• Kies het materiaal naar de plek. Binnen en koel: PLA mag. Warm, buiten of onder kracht: PETG. Ook PETG houdt het tot ongeveer 70 °C, dus een dashboard in de zon blijft riskant.
• Controleer je bestand: gesloten mesh en eenheid in millimeters. Onze upload meet de maat en de gesloten mesh, maar kijkt niet naar wanddikte en overhangen.

Veelgestelde vragen

Kan ik een metalen onderdeel in plastic laten 3D-printen?

Soms, als het onderdeel alleen iets op zijn plek houdt of afdekt en geen kracht of warmte vangt. Een metalen beugel die iets zwaars draagt of een tandwiel in een aandrijving vervang je niet door PETG. Stuur bij twijfel foto's mee bij de offerte; we zeggen het als het niet kan.

Hoe nauwkeurig is een onderdeel 3D printen?

Reken op enkele tienden van een millimeter afwijking, afhankelijk van materiaal, printer en vorm. Gaten vallen vaak iets kleiner uit, buitenmaten iets groter. Teken daarom speling in en print eerst een proefstuk.

Kan ik 3D onderdelen laten printen in meerdere kleuren?

Eén kleur per print. Wil je meer kleuren, dan ontwerp je losse onderdelen die in elkaar klikken en kies je per deel een kleur. Resin printen we getint of ruw grijs om te schilderen; voor full colour is een printer besteld, maar die is nog niet te bestellen.

Kan de AI-ontwerper mijn kapotte onderdeel namaken van een foto?

Nee, niet maatvast. De AI-ontwerper maakt van foto's een vorm die klopt in verhoudingen, maar hij meet niets, dus een kapje dat moet klikken wordt het niet. Voor een passend onderdeel laat je een model ontwerpen op maten, of je tekent het zelf.