Retrospectief op FDM 3D-printen: Belangrijke mijlpalenen en componenten

Sinds de RepRap- en Open Source-beweging in 2005 ontstaat met het verschijnen van Dr. Adrian Bowyer's 3D FDM-printer, die bijna volledig zelf gebouwd kon worden, heeft deze sector zich tot op heden veel geëvolueerd. In dit artikel praten we over 3D-printers en componenten die op dat moment cruciaal waren om succesvolle stukken te bereiken.

3D-printers

Eenmaal het octrooi op FDM-technologie verlopen was, duiken verschillende modellen van 3D-printers op, gebaseerd op Open Source. Deze 3D-printers waren gevormd door een buisstructuur, een eenvoudige elektronica en hadden meestal geen verwarmde basis. Maar in 2012 kende de 3D-printwereld de 3D FDM-printer die zou zijn en is, de meest verkochte en gemodificeerde van de markt, de Prusa i3 Original. De laatste versie, Prusa i3 MK3s, is de favoriet van de niet-professionele markt.

Slicesoftware

In deze sectie zijn er verschillende slicerprogramma's vanaf het begin, zelfs 3D-printerfabrikanten ontwikkelden hun eigen slicer. Een van de eerste die generiek gebruikt werd was Repetier-Host, een software relatief eenvoudig te gebruiken en compatibel met Windows, Mac en Linux. In 2015 lanceert Ultimaker Cura 2.0, een gratis slicersoftware die heel eenvoudig te gebruiken is. In korte tijd begint een groot deel van de 3D-printcommunity Cura3D te gebruiken, wat een van de meest gebruikte wordt. Ten slotte hebben we Simplify3D, een betaalde software die toen een oneindigheid aan nieuwe 3D-printconfiguratieparameters bijdroeg.

Connectiviteit

Aan het begin van 3D-printen was een computer verbonden met de printer te allen tijde nodig om de elektronica de bewegingen te geven die het moest beheren. Dit was werkelijk ongemakkelijk, aangezien het niet alleen dwong om een computer bij de printer te hebben, maar op veel gevallen kon je de PC niet gebruiken om andere taken uit te voeren omdat het vertraagde en de print stopzette. Met het verschijnen van printers met SD-modules en software om op afstand te controleren met een Raspberry, optimaliseerden gebruikers de printprocessen in grote mate.

Extruder

De meest gebruikte extruder tot de recente verschijning van de Titan Extruder, Titan Aero en extruders type MK8 en MK10, was de Greg Wade. Deze extruder is het resultaat van het samenvoegen van het werk van twee ingenieurs. Wade Bortz, een Canadese ingenieur, creëert een extruder aangedreven door een NEMA 17-motor die een klein tandwiel aandraait, wat op zijn beurt een groot tandwiel beweegt, wiens bout het filament beweegt. Hoewel het hoofddoel goed was, nam Greg Frost, een Australische ingenieur, het hoofddoel van dubbele tandwielen van Wade op en creëerde een revolutionaire extruder, die in oneindig veel 3D-printers gebruikt zou worden.

Hotend

Momenteel is de overgrote meerderheid van hotends metaal en heeft een ventilator om warmte af te voeren. In het begin was de hotend eenvoudiger en was gevormd door een kunststoflichaam dat hoge temperatuur weerstond (PTFE of PEEK) en een messingpunt met een inlaatdiameter die past bij de diameter van het filament en een uitlaatdiameter die nodig was. Het grote probleem met deze hotends was dat ze niet gebruikt konden worden met materialen voor hoge temperatuur extrusie.

Printbasis

De eerste 3D FDM-printers hadden geen verwarmde basis, dus gebruikten ze Kapton Tape en Blue Tape om de stukken aan de basis te hechten. Vervolgens duikten verwarmde basissen op die met een aparte voeding werkten, basis waarop een glas werd geplaatst. Sommige printers combineerden het glas met de bovengenoemde tapes om de stukken te laten hechten. Kort daarna begonnen enkele fixatiesprays te verschijnen, die geëvolueerd zijn tot de volledige reeks die vandaag bestaat.

Filamenten

Zelfs vandaag de dag, de materialen die het meest in 3D-printen gebruikt worden, PLA en ABS, waren de enigste materialen beschikbaar aan het begin van deze sector. PLA was het materiaal dat alle gebruikers gebruikten vanwege zijn gemakkelijke printbaarheid, prijs en afwerking. ABS-filament verscheen door de vraag van industriële gebruikers, aangezien ze bekend waren met deze thermoplast, een plastic met goede mechanische eigenschappen en geschikt voor directe toepassingen. In 2012-2013 duiken nieuwe materialen op door twee grote fabrikanten, Kai-Parthy en Taulman3D. Kai-Parthy ontwikkelt het eerste houtfilament, waarmee je een afwerking echt vergelijkbaar met hout kunt bereiken. Taulman3D revolutioneerde 3D-printen met nylonfilamenten, wat de sector opende voor oneindig veel nieuwe toepassingen.

Oudere gebruikers van 3D-printers zullen zeker alles bovengenoemde met enige verlichting onthouden, zien dat nu deze sector geëvolueerd is en printen van stukken veel eenvoudiger en effectiever is. De gebruikers van nieuwe toevoeging aan deze geweldige wereld, hopen we dat ze iets van geschiedenis geleerd hebben en dat ze blijven helpen deze sector te laten evolueren.

Twijfel niet om al je ervaringen te commenteren, of ze nu actueel zijn of de beginjaren van 3D-printen, zodat we allemaal leren.