3d print med pige
T Teknisk
Markér som favorit Fjern som favorit

3D-print – Det grundlæggende

  • Fag På tværs af fag
  • Emne Makerteknologier
  • Trin Til læreren

3D-printning er en spændende teknologi, der giver mulighed for at omdanne digitale modeller til fysiske objekter. Hvis du er ny inden for 3D-print, vil denne artikel guide dig gennem de vigtigste grundbegreber, så du kan komme godt i gang. Du kan også se en video, hvor du får vist det samme trin for trin.

3D-print: En krævende fabrikationsteknologi

3D-print er en af de mest krævende fabrikationsteknologier. Du skal først lære at designe i 3D, så lære at håndtere 3D-printeren og til sidst lære, hvordan du får perfekte 3D-prints.

Fra idé til færdigt 3D-print

Processen med at lave et 3D-print begynder med design af en model i et 3D-program. Der findes mange forskellige programmer til dette formål, herunder Tinkercad, Fusion 360 og Blender. Når modellen er færdig, gemmes den i et format, der kan læses af en 3D-printer.

Filformater til 3D-print

Det mest udbredte format til 3D-print er STL (Stereolithography), men der findes også andre formater som OBJ og 3MF, der vinder frem. Disse formater gemmer oplysninger om modellens form og overflade. Hvis du har brug for at skalere modellen op eller ned uden tab af kvalitet, kan et format som STEP eller IGES være nyttigt, da de bevarer geometrien bedre.

Forberedelse af modellen til print

En 3D-printer kan ikke læse en STL-fil direkte, da den ikke indeholder information om, hvordan printeren skal arbejde. Derfor skal filen bearbejdes i et program kaldet en slicer. En slicer opdeler modellen i tynde lag og genererer en såkaldt G-kode, som er den instruktion, printeren bruger til at bygge modellen lag for lag.

Populære slicer-programmer inkluderer Ultimaker Cura, PrusaSlicer og Bambu-labs slicer. Sliceren tager højde for printerens specifikationer, såsom lagtykkelse, printtemperatur og hastighed.

Vigtige parametre i sliceren

Når du forbereder en model i sliceren, skal du tage stilling til flere parametre:

  • Lagtykkelse: Jo tyndere lag, desto mere detaljeret bliver printet, men det tager også længere tid.
  • Infill (fyldning): Bestemmer, hvor meget materiale der er inde i modellen. Et lavt infill-niveau (10-20%) sparer materiale og tid, mens et højere niveau gør modellen stærkere.
  • Supportmateriale: Hvis modellen har udhæng, der ikke understøttes af materialet nedenunder, skal der tilføjes støttestrukturer (support), som kan fjernes efter printet er færdigt.
  • Raft, brim og skirt: Disse funktioner hjælper med at forbedre vedhæftningen til printpladen.
    • Raft: En tyk base under modellen for bedre stabilitet.
    • Brim: En tynd kant omkring modellen for at forhindre hjørner i at løfte sig.
    • Skirt: En ramme uden om modellen, der hjælper med at prime dysehovedet inden printstart.

Printtiden afhænger af størrelsen

Printtid afhænger af flere faktorer:

  • En model i 100% skala kan tage flere timer, mens en i 50% skala kan være færdig på minutter.
  • Jo større infill og lavere lagtykkelse, desto længere tid tager printet.

Det er derfor vigtigt at finde en balance mellem detaljer, styrke og printtid afhængigt af formålet med modellen.

Deltag i vores CFUmaker online fællesskab på Oase.app
Link til Oase.app – både QR kode til mobil app samt link til Oase.app

Kapitler

Der findes rigtig mange forskellige typer af filamenter til 3D-printeren. I skrivende stund anbefales det at bruge materialerne PLA og PETG, da disse som udgangspunkt ikke kræver procesudsugning, hvis 3D-printeren står i et velventileret rum.
Dog skal du være opmærksom på, at hvis du har mange 3D-printere i samme rum, kan det være nødvendigt med procesudsugning. Antallet afhænger af rummets størrelse og hvilken form for udsugning der er i lokalet.
Andre plasttyper kræver procesudsugning og en faglærer med kendskab til materialerne.
Resinprintere frarådes i makerspacet, da resin er et epoxy-materiale, som er væsentligt mere sundhedsskadeligt.

Filamenttyper

PLA (Polylactic Acid) – Fremstillet af plantedele og biologisk nedbrydeligt. Generelt anset som sikkert uden behov for udsugning. OBS: Visse pigmenter kan afgive skadelige dampe ved opvarmning, og derfor skal leverandørens datablad altid kontrolleres.

PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol-modificeret) – Mere holdbart end PLA og modstandsdygtigt over for fugt og kemikalier. Anbefales uden behov for procesudsugning.

Andre plantebaserede plastmaterialer – Skal vurderes individuelt, men anbefales ikke uden, at faglæreren har særlig kendskab til materialet og viden om, hvordan der kan arbejdes med materialet sikkert i forhold til elever. Ofte vil disse materialer kræve procesudsugning og en lukket printer.

Instruktion af elever og lærere

  • Læreren skal være instrueret i korrekt brug af 3D-printere og de materialer, der anvendes.
  • Elever må bruge 3D-printere uden tilsyn, hvis de kun anvender PLA eller PETG.
  • Brug af andre materialer kræver tilsyn af en kvalificeret faglærer.

Filament er følsomt over for fugt, støv og temperaturændringer, hvilket kan påvirke printkvaliteten. Her er nogle ideer til hvordan du opbevarer filament:

Tør opbevaring: Filament bør opbevares i lufttætte beholdere eller poser med silicagel for at forhindre fugt i filamentet.

Temperaturkontrol: Opbevar filament i et tørt og køligt miljø væk fra direkte sollys. Høje temperaturer kan få filamentet til at deformere eller blive skørt over tid.

Filamenttørrere: Hvis filamentet har optaget fugt, kan det tørres ved hjælp af en speciel filamenttørrer eller en almindelig ovn på lav temperatur (ca. 50°C i et par timer afhængigt af materialet).

Filamentspoler og holdere: Brug filamentholdere, der beskytter mod støv og snavs, for at sikre, at materialet forbliver rent og fri for partikler, der kan tilstoppe dysen.

Ved at opbevare filament korrekt sikrer du, at dine prints bliver af høj kvalitet, og at dit materiale holder længere.

Det myldrer med fagord, når du går i gang med 3D-print. Det kan være lidt overvældende at komme i gang og forstå alle de tekniske termer såsom FDM (Fused Deposition Modeling), FFF (Fused Filament Fabrication), Extruder, Hotend og Bowden extruder. I dette kapitel vil vi forklare nogle af de vigtigste begreber, så du får en bedre forståelse af 3D-printverdenen. Vi kan dog slet ikke nå dem alle – men heldigvis findes der mange ressourcer, hvor du kan dykke endnu dybere ned i emnet.


Alfabetisk liste over 3D-print fagudtryk

Her er en omfattende liste over 3D-print fagudtryk med korte forklaringer:

A

  • ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) – Slagfast plastmateriale, der kræver høj temperatur og udsugning.
  • Additiv fremstilling (Additive Manufacturing, AM) – Proces, hvor materiale tilføjes lagvis for at skabe en genstand.
  • Auto Bed Leveling – Automatisk justering af printbedets højde ift. dysen vha. sensorer.

B

  • Bed Temperatur (Bed Temperature) – Temperaturen på printbedet.
  • BLTouch – Sensor til automatisk bed leveling.
  • Bowden extruder – Extruderen er placeret eksternt og fører filamentet via et PTFE-rør til hotenden.
  • Bridging – Print af horisontale stræk uden support.
  • Brim – Et tyndt lag rundt om objektet for bedre vedhæftning til bedet.
  • Build plate / Printbed – Underlaget, hvor objektet printes.
  • Build Volume – Det maksimale rum, en 3D-printer kan printe inden for (ofte angivet i mm: f.eks. 220x220x250 mm).

C

  • CAD (Computer-Aided Design) – Software til at designe 3D-modeller.
  • Carbon fiber filament – PLA, PETG eller nylon forstærket med kulfiber for øget styrke.
  • Cooling Fan / Parts Cooling – Blæser, der nedkøler filamentet lige efter ekstrudering.

D

  • Direct drive extruder – Extruderen er placeret direkte over hotenden.
  • DLP (Digital Light Processing) – En resin-printmetode, hvor et digitalt projektorbillede hærder hele lag ad gangen.
  • DMLS (Direct Metal Laser Sintering) – 3D-print af metaller med en laser.
  • Dual extruder – Printer med to extrudere, der kan bruge forskellige materialer.
  • Dyse (Nozzle) – Metalspidsen, hvor smeltet filament kommer ud.

E

  • Elephant’s Foot – Når bunden af printet udvider sig pga. for høj bed-temperatur.
  • Endstop – Kontakt, der registrerer printerens yderpunkter.
  • Extruder – Mekanismen, der fører filamentet ind i hotenden.
  • Extrusion Multiplier / Flow Rate – Indstilling i slicer, der styrer hvor meget filament der presses ud.

F

  • FDM (Fused Deposition Modeling) / FFF (Fused Filament Fabrication) – Den mest almindelige 3D-printmetode, hvor filament smeltes og lagvis opbygges.
  • Filament – Plasttråd, der bruges i FDM-printere.
  • Filament Sensor – En sensor, der registrerer, hvis filamentet løber tør.

G

  • G-kode – Instruktioner, som styrer 3D-printerens bevægelse, temperatur og printproces.
  • Ghosting/Ringing – Bølgeformede artefakter i print forårsaget af vibrationer.
  • Grid Supports – Gitter-struktur, der bruges til support under printning.

H

  • Heated bed – Et opvarmet printbed, som forbedrer vedhæftning og reducerer warping.
  • Heatsink – En komponent i hotenden, der leder varme væk og forhindrer varmeopstigning.
  • HIPS (High Impact Polystyrene) – Opløseligt supportmateriale, der opløses i limonen.
  • Hotend – Den del af printeren, der smelter filamentet.

I

  • Infill – Mængden af fyld inde i printet (målt i %).
  • Interface Supports – En særlig glat support, der minimerer mærker på objektet.

L

  • Lagtykkelse (Layer Height) – Tykkelsen af hvert printlag; lavere lagtykkelse giver bedre detaljer.

M

  • Marlin – En af de mest populære firmware til 3D-printere.
  • Mesh bed leveling – En proces, hvor printeren måler højden på forskellige punkter på printbedet for at kompensere for ujævnheder og sikre et perfekt første lag.
  • Metal filament – Plastik blandet med metalpartikler for et metallisk udseende.
  • MJF (Multi Jet Fusion) – HP’s pulverbaserede printteknologi, der giver stærke og præcise prints.
  • Multi-material printing – Udskrivning med flere farver eller materialer i ét print.
  • MSLA (Masked SLA) – En SLA-variant, der bruger en LCD-skærm til at maskere UV-lyset.

N

  • Nylon (Polyamid, PA) – Meget stærkt og holdbart plastmateriale.
  • Nozzle Temperature – Temperaturen på hotenden.

O

  • OBJ-fil – Filformat, der understøtter farver og teksturer i 3D-modeller.
  • OctoPrint – Software til at fjernstyre og overvåge 3D-printere via en Raspberry Pi.
  • Overhang – Print, der hænger ud over det underliggende lag.
  • Overextrusion – For meget filament presses ud = klumper og dårlige detaljer.

P

  • PC (Polycarbonat) – Ekstremt stærkt og varmeresistent plast.
  • PETG (Polyethylene Terephthalate Glycol-modificeret) – Stærkere og mere fleksibelt end PLA, modstandsdygtigt over for fugt.
  • PID-tuning (Proportional-Integral-Derivative tuning) – En proces, der optimerer temperaturkontrollen af hotend og/eller printbedet for at opnå mere stabile temperaturer.
  • PLA (Polylactic Acid) – Biologisk nedbrydeligt filament, let at printe med.
  • PVA (Polyvinyl Alcohol) – Opløseligt supportmateriale, der opløses i vand.

R

  • Raft – Et solidt lag under printet, der forbedrer vedhæftning.
  • RepRap Firmware – Open-source firmware til avancerede printere.
  • Resin – Flydende plast, der bruges i SLA/DLP/MSLA-printere.
  • Resonance Compensation / Input Shaping – En metode i firmware (ofte Klipper), der reducerer ghosting ved høj hastighed.
  • Retraction – Tilbagetrækning af filament for at forhindre tråde (stringing).
  • Resin curing – Efterhærdning af SLA/DLP/MSLA-prints med UV-lys.

S

  • SLA (Stereolithography) – En printteknologi, hvor UV-lys hærder flydende resin lag for lag.
  • Slicer – Software, der omdanner en 3D-model til lag og genererer G-kode til 3D-printeren.
  • Skirt – En omkreds af filament, der printes før selve objektet for at prime dysen.
  • SLS (Selective Laser Sintering) – En teknik, hvor en laser smelter pulveriseret plast eller metal sammen lag for lag.
  • Stepper motor – Motor, der præcist styrer printerens bevægelser.
  • STL-fil (Standard Tessellation Language) – Filformat, der repræsenterer 3D-objekter med trekanter.
  • Stringing – Tråde af plastik mellem dele af printet pga. manglende eller forkert indstillet retraction.
  • Shell / Wall – De ydre lag af printet, som giver form og styrke.
  • Support – Midlertidige strukturer, der understøtter overhæng.

T

  • Thermal runaway protection – En sikkerhedsfunktion i printerfirmwaren, der lukker printeren ned, hvis den registrerer en ukontrolleret temperaturstigning eller -fald, hvilket forhindrer overophedning og brandfare.
  • TPU (Thermoplastic Polyurethane) – Fleksibelt og gummilignende filament.
  • Tree Supports – Effektive supports, der bruger mindre materiale.
  • Træ filament – PLA blandet med træfibre for en træagtig finish.

U

  • Underextrusion – For lidt filament = svage eller manglende lag.

V

  • Vase mode (Spiralize outer contour) – Printtilstand, hvor kun én væg printes for at lave en glat, spiraliseret overflade.

W

  • Warping – Når hjørnerne af et print løfter sig fra bedet pga. temperaturforskelle.

Z

  • Z-offset – En finjustering af afstanden mellem dysen og printbedet, især vigtig efter auto bed leveling for at sikre optimal vedhæftning af det første lag.
Materialet er udarbejdet af
CFUmaker, Tom Stub Christiansen
Creative Commons - CC BY NC
Læs om rettighederne til dette materiale »