Værd at vide om 3D print

De fleste 3D-printere er opbygget omkring en limpistol, der kan placere små dråber varmt materiale på helt bestemte positioner.

Materialet som modellerne printes af, smeltes for at komme ud af pistolens dysse, og for at klistre til det, som allerede er printet.

I stedet for lim benytter 3D-printeren plast, eller en af de mange andre mulige materialer.

Så snart det nederste lag er tørt, lægges et nyt ovenpå, og lag for lag bliver en 3D-model opbygget.

Jo tyndere lag og jo mindre dråber, jo finere bliver resultatet, men samtidig tager det længere tid at printe.

Inden printeren sættes i gang, skal der være noget at printe. Det er muligt selv at kreere en model fra bunden i et passende 3D-program, men der findes mange færdige modeller tilgængelige på nettet.

Programmer til 3D betegnes ofte CAD – Computer Aided Design. Der findes flere programmer gratis tilgængeligt online for eksempel Tinkercad eller SketchUp. På iPaden Pro kan man bruge Shapr3D.

3D modellens tegninger/designs bliver typisk gemt i i filformatet STL, som står for Steriolithography eller Standard Triangle Language.

Inden print skal du omsætte STL-filens vektorgrafik til et format, der lag-for-lag fortæller 3D printeren, hvor materialet skal printes på støbepladen. Hver printerproducent har deres eget program, så benyt det program, der følger med din 3D printer.

Nu er du klar til at 3D printe din model:

• Åben STL-filen i printerproducentens program, der slicer designet - det vil sige opdeler designet i lag. 
• Angiv de ønskede parametre for udskriften, som eksempelvis tykkelsen på lagene.
• Gem alle informationerne som en fil i det printerspecifikke format. 
• Overfør den printerspecifikke fil til printeren enten via en trådløs netværksforbindelse eller med et forbundet USB-kabel, eller kopiér filen til et SD-kort eller et usb-stik, som sættes i printeren.
• Kontrollér følgende inden du starter dit 3D print:
  
  • er der den ønskede type og nødvendige mængde filament i printeren?
  • er den korrekte dysse installeret? 
  • er støbepladens overflade klar til brug? 
• Sæt printprocessen i gang og vent.

Hvis det første lag ikke hæfter korrekt, opstår der ofte problemer senere i printprocessen, der med stor sandsynlighed medfølger et dårligt eller mislykkedes print. Derfor er det en god idé at overvåge de første printlag.

Små modeller tager ofte nogle timer at udskrive – større flere døgn. Det indikeres før og under printning, hvor lang tid det tager, og hvornår processen er færdig.

Programmet der slicer, viser også, hvor lang tid det tager at printe modellen.

Fjern den færdigprintede 3D model fra printfladen, når 3D printeren er færdig med at printe. Modellen sidder ofte godt fast, så det kan være nødvendigt at bruge værktøj for at få den frigjort. Ofte vil der være brug for at tilrette den printede models finish med en hobbykniv og fint sandpapir.

Understøt 3D printet med supportstrukturer

Alle tænkelige former kan i princippet 3D-printes, men da 3D modellen produceres lag for lag, giver det udfordringer, hvis dele af den færdige model svæver frit i luften.

Hvis man eksempelvis skal printe en model af Lillebæltsbroen, kan printeren let printe de 4 bropiller i lag nedefra og op. Udfordringen opstår først, når printeren skal printe selve broen, fordi den ikke kan placere små dråber materiale frit svævende i luften mellem bropillerne, den har produceret.

En løsning er, at 3D printeren printer en såkaldt supportstruktur, der kan understøtte den vandrette bro, mens den printes. Når modellen er færdigprintet, kan supportstrukturen skæres af og kasseres.

3D printets start er afgørende

En anden udfordring ved 3D print er, at sikre, at printet kommer godt fra start. Det er vigtigt, at det første lag dråber hæfter godt til underlaget, og danner et plant og ensartet afsæt for resten af modellen. 

De forskellige 3D printere tackler udfordringen forskelligt. Nogle har en opvarmet glasplade, man påstryger et tyndt lag lim før hver 3D print. Andre har valgt at påklistre støbefladen et lag malertape, som sikrer god vedhæftning. Endeligt er det også en mulighed at forsyne 3D modellen med en lille sokkel - som man på engelsk kalder en brim, der øger vedhæftningen på printpladen. 

Om 3D printerens dysse

Før modellen printes, kan man lede en mindre mængde filament-materiale igennem 3D printerens dysse for at sikre, at 3D printerens dysse er klar til at printe 3D modellen. Filament-materialet lægges i en lille ring uden om modellen - som man på engelsk betegner skirt. 

Om 3D printernes filament

Det er vigtigt, at filament-materialet, der smeltes, har den optimale temperatur, så det hæfter godt på printpladen og formes fint. 

De forskellige typer filament kræver forskellige temperaturer for at flyde og vedhæfte optimalt. Samtidig er det vigtigt, at det ikke bliver afkølet for hurtigt.

Det betyder, at den optimale placering af en 3D printer er i varme lokaler uden træk.

Enkelte 3D printere er konstrueret med en låge, så de skærmer det, der printes, mod træk - og i enkelte tilfælde nysgerrige pilfingre. 

Om fejl i STL-filen

Der kan være fejl i en STL-fil, som gør, at den figur, der beskrives i filen, ikke kan 3D-printes.

Der findes software, som kan tjekke det, inden filen sendes til 3D print, så man undgår at spilde tid og materialer.

Filamentet, der er det materiale, der printes i, leveres typisk som en lang tråd på en spole.

Der findes mange forskellige typer filament til 3D-print. Ud over forskellige plasttyper som PLA og ABS, findes der filament med gummi-, træ- og metalegenskaber.

Prisen for de billigste typer er cirka 15 øre pr. gram.

Bemærk, at ikke alle printere kan printe i alle typer materialer.

En meget udbredt filament-type er PLA (PolyLactic Acid). Den er baseret på majsstivelse eller sukker, og er som udgangspunkt fuldt nedbrydeligt og ugiftigt. PLA kan dog være farvet med et ikke-ugiftigt farvestof. Printede emner bør derfor ikke spises og puttes i munden.

Det kræver indsigt og kendskab at omsætte en idé til færdig tegning i de 3D programmer, der skal bruges til at designe et 3D print. Samtidig er det ikke lige til for alle, at gennemtænke en model i tre dimensioner, ligesom der heller ikke nødvendigvis er tid til at sidde i daginstitutionerne og nørde og finpudse et design inden print.

Heldigvis kommer der flere værktøjer og programmer, som forenkler processen, og giver en mere enkelt tilgang til at producere 3D print. 

Doodle3D

Med Doodle3D kan daginstitutionerne eksempelvis hurtigt og let transformere en 2D tegning lavet af et barn på en iPad eller i hånden, til en rumlig 3D figur med Doodle3D. Det er også muligt at skanne eksisterende 3D objekter og lave kopier.

I skoleverden er det vigtigt, at eleverne, der skal arbejder med 3D print, får tid til at nørde og  skabe deres eget 3D design. Der er nemlig begrænset læring i at downloade forskellige 3D modeller på nettet, og sende dem til 3D-printeren, fordi eleverne springer en masse trin over.

Hvis eleverne selv skal tegne og designe 3D modeller, bør lærere og pædagogisk personale have sat sig ind i de relevante programmer, så de kan understøtte de unge i deres læring og brug af teknologien.