3D-skriveren flytter inn i de tusen hjem

Trenger du en dørstopper i en litt ukurant størrelse? Har batteridekselet til fjernkontrollen røket? Med en 3D-skriver kan du selv produsere mange av hverdagens dingser og deler.

3d printer

Du kan skrive ut reservedeler, figurer, pyntegjenstander og veldig mye annet. Her er det faktisk kun fantasien som setter grenser

For 10–15 år siden var 3D-skrivere og -utskrifter noe man assosierte med forskningslaboratorier og avanserte produksjonsprosesser. 3D-utskrift som begrep virket nærmest som science fiction, og få privatpersoner behersket teknikken.

Folk som holdt på med slikt, var entusiastiske elektronikknerder med tid, kunnskap og tålmodighet til å utforske ny teknologi og kompliserte programinnstillinger.

Skrivere for privat bruk var dessuten dyre, relativt ustabile og krevde spesialkompetanse bare for å lykkes med å produsere en ganske enkel liten plastfigur.

I dag kan alle bruke en 3D-skriver

3D-skrivere er ganske rimelige, og de fleste er så brukervennlige at du kan pakke dem ut, sette dem på skrivebordet og skrive ut din første modell i løpet av en time eller to.

I denne artikkelen lærer du hvordan en 3D-skriver fungerer og hva du kan bruke den til. Du vil også få tre gode anbefalinger til skrivere i forskjellige prisklasser – den billigste koster under 3000 kroner – og du kan lære mer om materialene som brukes til utskriftene.

Artikkelen forklarer kort sagt alt du trenger å vite om 3D-skrivere.

Slik kommer du i gang med 3D-utskrift

Å lage 3D-utskrifter er egentlig en ganske enkel prosess. Først finner du modellen du ønsker å skrive ut. Den kan være en fil du har lastet ned fra nettet eller via appen som hører til skriveren, og som inneholder en database med mengder av modeller.

Deretter må filen åpnes i en såkalt ”slicer” – heretter kalt et ”lagdelingsprogram” i artikkelen. Den oversetter modellen til et språk skriveren forstår. 3Dskrivere har alltid sitt eget lagdelingsprogram, men du kan også laste ned slike programmer fra nettet.

Mange av dem, som OrcaSlicer eller Cura, er gratis. Har du lastet ned modellen via skriverappen, behandles den automatisk i skriverens egen programvare. Hvis ikke må du først åpne et lagdelingsprogram og legge til filen. Deretter velger du utskriftsmateriale, før programmet automatisk analyserer 3D-modellen og gir skriveren de relevante instruksene for å skrive ut modellen riktig.

Programmet skjærer først modellen i tynne, horisontale lag og beregner nøyaktig hvordan skriverdysen skal oppføre seg. Dysen fungerer litt som en kulepenn, der utskriftsmediet – en plasttråd som kalles et ”filament” når det er snakk om 3D-utskrift – kommer ut. Basert på den valgte filamenttypen justerer lagdelingsprogrammet parametre som temperatur, utskriftshastighet og tykkelsen på lagene.

Når lagdelingsprogrammet har analysert 3D-modellen og stilt inn skriveren, må selve maskinen klargjøres. Du setter inn filamentet og sjekker at skriverens byggeplate er ren og
plan. Trykk på start, og skriveren begynner å jobbe.

Kun fantasien setter grenser

Mulighetene med 3D-utskrift er nesten uendelige. Fysiske begrensninger gjør riktignok at du ikke kan skrive ut flere meter høye objekter med en vanlig skriver. En enkel innstegsmodell gir utskrifter på opptil 25 x 25 x 25 cm. Hva du skriver ut, er derimot helt opp til deg. De fleste 3D-skrivere har i tillegg til sitt eget innstillingsprogram også en tilhørende butikk der du kan laste ned modeller gratis. Som med lagdelingsprogrammer finnes det også store tredjeparts databaser på nettet med tusenvis av gratis modeller av nesten alt du kan tenke deg.

Det kan være en reservedel til støvsugeren, en smart holder til mobilen, figurer fra favorittfilmen eller en personlig nøkkelring med gravering. 3D-modellene kan lastes ned til pc-en og skrives ut uten videre. Du må bare sørge for å ha materialene som kreves for å fullføre oppgaven. Er du kreativt anlagt og villig til å eksperimentere, kan du gi også deg i kast med 3D-modellering og lage produktene fra bunnen av.

Det er fullt mulig å designe modeller i gratisprogrammer som Tinkercad og Blender eller i mer avanserte verktøy som Fusion 360. I 3D-programmene kan du tegne alt hjertet måtte begjære og gjøre dine villeste idéer til virkelighet.

Ikke alle skrivere er like

Mens 3D-skrivere tidligere var forbeholdt bedrifter og universiteter med store budsjetter, kan du i dag få brukervennlige maskiner til under 3000 kroner. Det er to hovedtyper å velge mellom for hjemmebruk: Filamentskrivere og harpiksskrivere, og de har noen grunnleggende forskjeller. Filamentskriveren er den vanligste for hjemmebruk.

Den fungerer ved å smelte et filament, som er en tråd av for eksempel plantebasert plast, som legges lagvis. 3D-skrivere som benytter en slik tråd, kan gi forholdsvis pene resultater, og du kan godt bruke en slik skriver til pyntegjenstander. Skrivertypen er likevel best egnet til bruksgjenstander. Det kan være beslag, kroker, tannhjul, knapper, stativer, hengsler eller små maskindeler. Filamentutskrifter er motstandsdyktige mot trykk, varme og slitasje, men overflatene blir ikke alltid like glatte.

Det gjør de med SLA-skrivere. Her er ikke utskriftsmediet en plasttråd, men et syntetisk harpiksbasert materiale. Når det skrives ut i 3D, herdes den flytende harpiksen lagvis ved hjelp av lys. Resultatet er detaljerte modeller med jevn og glatt overflate, og gir et profesjonelt inntrykk. Derfor er SLA-skrivere populære blant modellbyggere, miniatyrmalere og smykkedesignere.

Ulempen er at harpiksen er kjemisk; den lukter og krever bruk av hansker samt etterbehandling med vask og herding. Å skrive ut med harpiks er altså mer krevende. I denne artikkelen tar vi derfor utgangspunkt i de enklere og mer utbredte filamentskriverne.

En allsidig plasttråd

Valg av filament er litt som å velge maling og kan ved første øyekast virke litt forvirrende. Det finnes nemlig mange forskjellige typer plasttråd, hver med sine fordeler og ulemper. PLA-filamentet er det mest utbredte. Det er billig, lett å bruke og finnes i mange forskjellige farger.

En rull med en kilo PLA-filament koster rundt 200 kroner, og en vanlig utskrift veier som regel mellom 30 og 300 gram. Du kan med andre ord fremstille ganske mange objekter av en rull, og stykkprisen er overkommelig. PLA er først og fremst egnet til pynteting, prototyper og bruksgjenstander, som er det de fleste starter med når de begynner å skrive ut i 3D.

Ulempen er at PLA ikke tåler særlig høye temperaturer og kan bli mykt hvis det utsettes for varme. Du bør med andre ord velge noe annet enn PLA hvis du vil skrive ut lysestaker eller annet som må være varmebestandig.

Spesialtråd tåler 100 grader

Vil du skrive ut objekter som må tåle høyere temperaturer, er ABS- eller PETG-filament løsningen. Begge disse typene er både robuste og varmebestandige, men de er også mer krevende å jobbe med. ABS er kjent for høy styrke og for å tåle temperaturer på opptil rundt 100 grader, men materialet har en tendens til å krympe og slå seg når det avkjøles. Derfor må skriveren kunne holde jevn temperatur, og mange bruker et lukket kammer til utskriften for å unngå trekk. ABS avgir også giftige damper når den varmes opp. Derfor bør utskrift kun skje i rom med god ventilasjon.

I tillegg til de vanlige materialene finnes det mer spesielle filamenttyper som kan inneholde for eksempel trefiber, metallpartikler eller selvlysende pigmenter. De kan gi en flott overflate og unike visuelle effekter, men de stiller også høyere krav til dyse, temperaturinnstillinger og erfaring. Disse spesialfilamentene sliter mer på delene i skriveren, og som regel tar det også forholdsvis lang tid å fullføre utskriften. Et viktig aspekt ved 3D­utskrift som du også bør være klar over, er nettopp tiden det tar. Tålmodighet er en dyd, og en 3D­skriver jobber ikke raskt. Skriveren bygger lag på lag, og jo flere detaljrike gjenstander du skriver ut, desto mer tidkrevende er det.

Mange utskrifter kan være unnagjort på et par timer, men større prosjekter kan ta mange timer og noen ganger opptil flere døgn å fullføre. Derfor kan det kreve en del planlegging å skrive ut 3D­objekter. Noen starter skriveren om kvelden og lar den stå og gå hele natten. Andre deler opp store modeller som de skriver ut i flere deler, som deretter kan settes sammen. Tilfredsstillende resultater krever også litt praktiske forberedelser. Skriveren må stå i vater, og komponenter som byggeplate og filamentspole må være klinkende rene.

Fremtiden for 3D-skrivere

Det har skjedd en hel del innen 3Dskrivere siden vi først hørte om dem. Teknologien ble egentlig utviklet allerede på 1980-tallet, men den gangen var den forbeholdt profesjonelle brukere og bedrifter. Det er først i senere år at 3D-skrivere har fått gjennomslag blant vanlige forbrukere.

I dag kan vi lage en hel del ved hjelp av en 3D-skriver, og det er ingen grunn til at den utviklingen skal stoppe med det første. Industrien har dessuten begynt å jobbe med 3D-utskrifter i metall og betong. Det bygges sågar hus med gigantiske skrivere, og forskere i biologi eksperimenterer med 3Dutskrift av vev og organer. Så hvem vet hva vi kan skrive ut på hjemmekontoret om noen få år?

Gode skrivere i tre prisklasser

I dag kan du velge mellom mengder av forskjellige 3D-skrivere med varierende størrelse, funksjoner og pris. Noen av dem er modeller som kan stå på et skrivebord, mens andre krever en del mer plass. Derfor er det viktig å vurdere hvor skriveren skal stå før du handler.

Du bør også tenke gjennom hva du vil bruke skriveren til. Er den til små hobbyprosjekter, større maskindeler eller kanskje detaljerte figurer? Her har vi plukket ut tre gode modeller for forskjellige budsjetter og behov.

Legg merke til at den dyreste har en del flere muligheter enn de øvrige, men den krever også mer av brukeren.

Så forskjellige er filamentene

En tråd er ikke bare en tråd. Det finnes mange typer til forskjellige formål. Plasttråden har også betydning for hvor vanskelig det er å skrive ut, da noen typer krever særbehandling.

Her kan du lese mer om forskjellige materialer og hva de brukes til.

FilamentEgenskaperHvor krevendeVanlige bruksområder
PLAHardt, stivt, biologisk nedbrytbart, lite varmebestandig (opptil 60 grader)LettDekorative objekter,
prototyper, figurmodeller
ABSSterkt, holdbart, tåler opptil 100 grader, kan etterbehandles med acetonModeratFunksjonelle deler, holdere til elektronikk, leketøy
PETGSterkt, fleksibelt, kjemikalieresistentLett til moderatFunksjonelle deler, beholdere, mekanikk
TPU / TPESvært fleksibelt, gummiaktigTidkrevende og
vanskelig
Fleksible deler, remmer, mobildeksler
Nylon (Polyamid)Svært slitesterkt og fleksibelt, tåler
temperaturer på opptil 120–160 grader
Svært krevendeMekanikk, tannhjul, lager
PC (Polycarbonat)Ekstremt sterkt, tåler opptil 150 graderSvært krevendeIndustrikomponenter,
funksjonelle prototyper
ASALigner ABS, tåler vind, vær, UV-stråling og temperaturer på opptil 100 graderModerat Materialer for utendørs bruk, bildeler
PVAVannløselig og derfor svært følsomt for fuktighetLettStøttemateriale til
komplekse utskrifter
HIPSFleksibelt, robust og løselig i limonen (et sitrusbasert løsemiddel)Moderat Støttemateriale, prototyper

Slik skriver du ut

Selve utskriftsprosessen er forholdsvis enkel og kan i grove trekk deles inn i fire trinn: Du velger eller tegner en modell du vil skrive ut, sender modellen gjennom programvaren, sjekker at det er nok tråd i skriveren – og trykker på ”Start”.

Før du begynner å skrive ut, er det imidlertid viktig å forsikre seg om at byggeplaten i skriveren er ren og plan, slik at resultatet blir best mulig.

En ren byggeplate sørger for at utskriften fester seg som den skal og reduserer risikoen for feil underveis.

1

Velg 3D-modell

Først må du finne 3D­modellen du ønsker å skrive ut. Det gjør du enkelt ved hjelp av appen som hører til skriveren eller på en tredjeparts nettside. Velg en modell som passer til skriveren og prosjektet, og last den ned til mobil eller pc.

2

Still inn skriveren

Åpne modellen i lagdelingsprogrammet. Her stiller du inn lag, temperatur og hvor raskt skriveren skal arbeide – eller skrive ut automatisk. Programmet lager en fil som kan leses av skriveren. Deretter overføres filen til skriveren via minnekort eller trådløs tilkobling.

3

Klargjør tråden

Sett på plass filamentrullen i skriveren. Klipp over trådenden på skrå, slik at det er lettere å få den til å entre. Tråden skal bare skyves inn til matingsmekanismen trekker den på plass. Nå er skriveren nesten klar til å starte utskrift av 3D­modellen.

4

Skriv ut!

Skriveren leser inn filen du sendte via lagdelingsprogrammet, inkludert valg av farge og annet. Sørg for at skriveren står stødig, og at byggeplaten er plan og rengjort. Trykk på startknappen. Nå vil skriveren varmes opp og begynner å skrive ut lag for lag. Hold øye med det hele de første minuttene, slik at du kan avbryte hvis noe går galt.

Nyttige ting å skrive ut

Du kan i prinsippet skrive ut hva som helst, men her er fire prosjekter som artikkelforfatter Frederik Amris har funnet på nettet og skrevet ut på sin egen 3D-skriver.

Last ned artikkel fra bladet (PDF)

Last ned artikkelen i PDF-format, slik den opprinneligt ble vist i magasinutgaven.