De War Badge
Actuele versie: http://fablabamersfoort.nl/nl/3d-printer

3D printer

We hebben de beschikking over een Ultimaker. Daarmee kun je 3D vormen printen uit verschillende soorten kunststof.

Handleiding

(Voor een versie van deze handleiding met afbeeldingen open de PDF onderaan deze pagina)
 
De Ultimaker (www.ultimaker.com) is een zelf te bouwen open source 3D printer, een machine waarmee je laagje voor laagje een 3D object kunt uitprinten. Je kunt de Ultimaker misschien vergelijken met een slagroomspuit of een lijmpistool. Terwijl je de slagroomspuit nauwkeurig beweegt duw je de slagroom er uit. In plaats van slagroom werkt de Ultimaker met plastic, PLA om precies te zijn. Het plastic gaat er in als een draad. Die draad wordt door een motor door een hete spuitkop geduwd waardoor de draad smelt en er als een heel dun vloeibaar sliertje uitstroomt. Door heel nauwkeurig de kop naar links/rechts/voor en achter te bewegen kun je er mee printen. Door nu het blad waarop geprint wordt steeds iets naar beneden te bewegen na elke laag kun je dus ook in de hoogte printen.
 
De Ultimaker is bedacht door Erik, Martijn en Siert bij Protspace in Utrecht en is gebaseerd op een eerder open source project dat RepRap heet. Er zijn nog meer zelfbouw 3D printers. In Amerika is de Makerbot bijvoorbeeld heel populair. De meeste zelfbouw 3D printers worden geleverd als bouwpakket zodat je niet zelf de onderdelen los hoeft te gaan bestellen. De Ultimaker van FabLab Amersfoort hebben we gebouwd tijdens een cursus bij Protospace.
 
Het proces van het 3D printen met de Ultimaker kun je opdelen in drie verschillende delen: 
Ontwerpen: Een tekening maken of een bestaande tekening downloaden.
Converteren: De tekening omzetten naar een formaat dat de Ultimaker begrijpt.
Printen: De computer stuurt de geconverteerde tekening naar de Ultimaker.
 
1. Ontwerpen
Als je nog geen of weinig ervaring hebt met 3D tekenen op de computer is het verstandig om eerst wat bestaande tekeningen te downloaden, bijvoorbeeld van www.thingiverse.com. Ga op deze website op zoek naar ontwerpbestanden die bedoeld zijn voor de 3D printers. Heb je iets leuks gevonden download dan het .STL bestand.
 
Als je wél zelf wilt gaan tekeningen moet je kiezen met welke software je je tekening wilt maken. Een goede optie is Blender, dit is een gratis en open-source 3D tekenpakket. Het is al geïnstalleerd op de computers in het FabLab en je kunt het ook gemakkelijk downloaden en installeren op je eigen computer (www.blender.org). Er zijn ook andere (betaalde / commerciële) 3D tekenprogramma’s zoals 3D Studio Max en Maya, die mag je ook gebruiken als je daar al ervaring mee hebt. Google SketchUp schijnt ook een optie te zijn. In principe is ieder 3D pakket dat kan exporteren naar een .STL bestand geschikt.
 
2. Converteren
Als je eenmaal een .STL bestand hebt dan is de volgende stap om deze in te laden in ReplicatorG, de software die met de 3D printer communiceert. ReplicatorG staat geïnstalleerd op enkele computers in het FabLab. Kies bij voorkeur de computer waarop de Ultimaker is aangesloten. Je kunt ReplicatorG opstarten met het gele icoontje op het bureaublad of door te dubbelklikken op je .STL bestand. Als je 3D tekening goed geopend is wordt het afgebeeld in de kubus. Controleer even of je object niet groter is dan de kubus en dat ie netjes op de bodem van de kubus staat. Je kunt het object in ReplicatorG nog schalen, roteren of verplaatsen met de grote knoppen (move, rotate, scale) rechts in beeld.
 
Vervolgens is er nog een belangrijke stap voordat het communiceren met de Ultimaker kan beginnen: het .STL bestand moet omgezet worden naar een .GCODE bestand. 
 
STL vs GCODE
Een .STL bestand is een heel simpel bestandsformaat waarin een 3D tekening helemaal is opgehakt in kleine driehoekjes die met elkaar verbonden zijn. Ondanks dat het heel simpel is kan de Ultimaker hier niks mee. De Ultimaker wil nog simpelere commando’s zoals: ga zoveel millimeter naar voren, ga zoveel millimeter naar rechts etc. Deze commando’s zien er dan bijvoorbeeld zo uit: G1 X32.57 Y-0.2 E59.623. G1 betekent ‘beweeg’, X staat voor de X-as (links/rechts), Y staat voor de Y-as (voor/achter) en E staat voor Extrude. Daarmee wordt aangegeven hoe veel de motor moet draaien die het materiaal door de print / extrusie-kop duwt.
 
Het omzetten van STL naar GCODE kan vanuit ReplicatorG maar eigenlijk start ReplicatorG weer een ander programma op dat Skeinforge heet. Als je op de Generate GCode knop drukt rechts onder in beeld krijg je een venster waar je een profiel kunt kiezen. Een profiel is een setje met instellingen die werken voor een bepaald doel. Een profiel zou bijvoorbeeld kunnen zijn: “Print een hol object”. Je kunt zelf profielen maken maar meestal kun je gewoon een bestaand profiel gebruiken. Druk op Generate GCode en het converteren kan beginnen. Dit kan soms wel een half uur duren afhankelijk van hoe groot en ingewikkeld het object is. Als de GCode klaar is dan kun je deze bekijken in ReplicatorG. Kijk of je er een beetje wijs uit kunt worden. Als de printer het snapt, moet jij het ook kunnen snappen. Het helpt natuurlijk wel als je een lijst er bij hebt met de betekenissen, zie: http://reprap.org/wiki/G-code.
 
3. Printen
Nu je tekening geconverteerd is naar taal die de Ultimaker begrijpt wordt het tijd om ReplicatorG met de Ultimaker te laten communiceren. Loop de volgende stappen langs:
Zorg dat de USB kabel van de Ultimaker in de computer zit. Aan het blauwe lampje bovenop de extrusie-kop van de Ultimaker kun je zien of ie verbonden is.
Check of de voedingskabel van de Ultimaker in het stopcontact zit.
Zorg dat de Ultimaker aan staat, dat doe je met het knopje aan de voorkant onder het logo. Je kunt aan de koeling van de Ultimaker horen of ie aanstaat.
Zorg dat de software de communicatie met de Ultimaker tot stand brengt. Dat doe je met het ‘connect’ knopje in de toolbar van ReplicatorG (2e van rechtsboven).
 
Als het verbinden goed is gegaan zal de rode balk onder het knopje veranderen in een groene balk. Als de balk niet groen wil worden vraag dan hulp aan een van de labmanagers.
Druk nu op de ‘Controls’ knop in de toolbar van ReplicatorG.
 
Nu kun je de assen van de Ultimaker bedienen met de XYZ knoppen aan de linker kant.
Stel nu de Target Temperature in op 240 en druk daarna op Enter.
 
Hou nu de grafieken in de gaten. De rode lijn moet richting de blauwe lijn gaan lopen. Als de de Current Temperature de 220 graden gepasseerd heeft kun je dit venster sluiten en kan het printen beginnen....
Het is belangrijk dat er geen lucht in de extrusiekop zit. Om eventuele lucht te verwijderen kun je met de hand het filament langs de extruder-motor duwen. Maar om dit te kunnen doen moet je eerst het zwarte hendeltje van de extruder los maken. Zie de foto hieronder.
 
De laatste stap is het aanklikken van de ‘Print’ knop in ReplicatorG. Dat is de tweede knop van links. Vanaf dat moment stuurt ReplicatorG een voor een de GCodes naar de Ultimaker tot het object klaar is.
 
Meer informatie en tips vind je op de website van Ultimaker: http://wiki.ultimaker.com/Newcomer_guide_to_your_first_3D_print 

Meer informatie:
http://blog.ultimaker.com/
http://wiki.protospace.nl/index.php/Ultimaker