Grote 3D prints

Ken je dat? Ben je klaar met het design van jouw model en gereed om deze te gaan printen, blijkt hij niet helemaal te passen op jouw printbed. Het model is te groot, wat nu? Wanneer de mogelijkheden er zijn kunnen we proberen het model kleiner te maken, maar als dat mogelijk is had je het model waarschijnlijk ook al niet zo groot opgebouwd toch? Dus wat zijn je opties? Toch maar de freesmachine opzoeken? Kan, maar we kunnen ons model ook opsplitsen en in meerdere delen printen. Klinkt dit als een goed alternatief? Lees dan vooral verder.

3D printers zijn er in alle soorten en maten, maar er bestaat zeker een kans dat jouw printer net niet groot genoeg is voor die af en toe grote print. Een veel voorkomende oplossing in dit soort gevallen, is het opsplitsen van het model. Op deze manier maken we er verschillende kleinere modellen van, die we één voor één kunnen printen. Door deze later weer aan elkaar te bevestigen, krijgen we alsnog het gewenste eindresultaat. Maar welke mogelijkheden heb je hiervoor? Laten we ze doornemen.

Onderdelen lijmen

Een van de meest voor de hand liggende opties, is het gebruik van lijm. Door jouw origineel in stukken te “knippen”, een proces wat vaak gemakkelijk uit te voeren is in de oorspronkelijke ontwerpsoftware of verschillende slicers, creëer je meerdere kleinere modellen waarbij de “snijvlakken” later weer aan elkaar gelijmd moeten worden. Hierbij is het vaak wel verstandig om te kijken welke vlakken je gaat scheiden, zodat je een eventuele lijmverbinding zoveel mogelijk kan verbergen.

Afbeelding 1: Verschillende prints welke samen één groter model vormen.

Toevoegen van aligners

Alhoewel het lijmen een vrij simpele oplossing is, kan het soms nog wel wat geknoei opleveren en kan het ook lastig zijn om de verschillende onderdelen juist te positioneren. Op dit laatste is echter wel een makkelijk hulpmiddel, mits je over de juiste software beschikt. Het juist plaatsen van je onderdelen op/aan elkaar, kunnen we namelijk versimpelen door het toevoegen van aligners. Deze uitsteeksels moeten vaak wel zelf gemodelleerd worden, maar versimpelen het in elkaar zetten en verbeteren ook het resultaat. Onderstaand enkele voorbeelden hoe dit verwezenlijkt kan worden.

Afbeelding 2: Verschillende mogelijkheden die helpen bij het uitlijnen van je model.

In de basis komt dit vaak neer op een uitsparing en een verhoging op het materiaal, welke vervolgens gemakkelijk in elkaar passen wanneer deze in elkaar geschoven worden. Het is vaak zo dat je model nog niet voorbereid is hierop, waardoor je dit soort aanpassingen zelf nog moet realiseren. Er zijn slicers op de markt die deze modificaties automatisch kunnen uitvoeren, maar wanneer je hier niet over beschikt zul je dit zelf moeten doen. Wanneer je beschikt over 3D software kun je vaak het model zelf in delen knippen en deze uitlijners toevoegen.

Lap Joint Cut

Naast de mogelijkheid om je model aan elkaar te lijmen, zijn er ook verbindingstechnieken die na het printen direct gereed zijn. Denk hierbij bijvoorbeeld aan schroef- of klikverbindingen. Echter willen we vaak een vrijwel onzichtbare verbinding creëren. We willen namelijk liever niet dat je later kan zien dat het model uit meerdere delen is opgebouwd. Een lap joint cut is een voorbeeld van een verbindingsmethode waarbij we het zien van de splitsing tot een minimum kunnen beperken. Bij deze methode kunnen we daarnaast ons model gemakkelijk in elkaar zetten waarbij de positionering geen uitdaging is door het gebruik van uitsparingen die precies in de juiste openingen moeten vallen. Daarbij “verdwijnt” de verbinding achter of in ons model waardoor deze splitsing ook nauwelijks opvalt. Vervolgens kan altijd nog een beetje lijm gebruikt worden om het definitief te maken, of wanneer de passing net iets te los is. 😉

Afbeelding 3: Een voorbeeld van een Lap Joint Cut.

Net als de in het vorig hoofdstuk benoemde aligners, dient de Lap Joint Cut methode zelf toegevoegd te worden tenzij je over de juiste software beschikt die dit proces voor je automatiseert. Dit kan een tijdrovend klusje zijn, dus bedenk goed of het de moeite waard is. Daarnaast volstaan een paar simpele pinnen en gaten soms ook, welke vrij eenvoudig zijn toe te voegen. De complexiteit van je model bepaalt echter ook hoe goed je verbinding moet zijn.

Vloeiende overgangen

Denk bij het toevoegen van eventuele pinnen of uitsparingen, ook aan de juiste vloeiende overgangen. Een pin die recht op je model staat, kan onderin de aansluiting redelijk wat spanning te verduren krijgen wanneer deze toch niet helemaal precies past. De kans op breken is hierdoor vrij groot. Wanneer je deze aansluiting een fillet geeft, zorg je ervoor dat de interne spanningen beter verdeeld worden. Deze fillet dien je daarbij ook weer op te vangen in de uitsparing aan de andere kant van je model om te zorgen dat het geheel nog steeds past.

Afbeelding 4: Toevoegen van een afronding verminderd interne spanningen.

Wanneer de verbinding achteraf echter wel zichtbaar mag zijn, kunnen we ook gebruik maken van de eerder genoemde schroef- of klikverbindingen. Waar de klikverbinding vaak nog wel het nodige designwerk vraagt om het model gereed te maken, denk aan het toevoegen van de juiste lippen en openingen waarbij ook rekening gehouden moet worden dat de klikverbinding daadwerkelijk moet bewegen tijdens de “klik”, kan een schroefverbinding veel eenvoudiger op te zetten zijn. Dat kan zelfs zo simpel zijn als het toevoegen van gaten aan beide zijden welke later gevuld wordt met een bout die vervolgens vast gezet wordt met een moer. Waarschijnlijk een vrij opzichtige methode, maar het kan al volstaan. Of je print schroefdraad in je model, waarbij je later enkel een schroef ter verbinding erin hoeft te draaien. Let er hierbij op dat geprint schroefdraad vaak nog wel lastig is om goed te printen en daarbij geen extreme krachten kan weerstaan.

Wanneer je de kunst van het splitten echter onder de knie hebt, kan het ook wel eens voordelen bieden om deze techniek vaker toe te passen. Het kan namelijk niet alleen een oplossing bieden in het geval van bouwvolume, maar het kan ook andere voordelen bieden. Denk maar eens aan onderstaand voorbeeld, waarin we door het splitsen voorkomen dat we supports nodig hebben. Overhangende delen hebben namelijk vaak support nodig om correct opgebouwd te kunnen worden. De toevoeging van supports heeft echter wel een nadelig effect op de materiaalkosten, de doorlooptijd van de print en vaak ook de uiteindelijke oppervlakte kwaliteit. Wanneer we dit kunnen voorkomen door een model op te delen, biedt dat al snel voordelen. Natuurlijk dient het model zich hier wel voor te lenen en moet je je afvragen of de extra effort om deze connectie aan te maken en de uiteindelijke visuele resultaten opwegen tegen de gewonnen voordelen.

Afbeelding 5: Het splitten van een model kan de noodzaak van supports verminderen.

Opdelen kan bijdragen aan de kwaliteit

Naast verminderen van supports, kan het opdelen ook bijdragen aan de kwaliteit. “Huh?” hoor ik je denken, “Dit heeft visueel toch alleen maar nadelen?”, ja en nee eigenlijk. Ja het klopt dat het toevoegen van een deling in je model eigenlijk altijd wel zichtbaar blijft (tenzij je het model na bewerkt), maar je hebt vast ook wel eens gezien dat de oriëntatie bij FDM printen een groot verschil kan maken. Vanwege het feit dat FDM printers met laagjes werken, zul je afhankelijk van de gekozen laaghoogte deze uiteindelijk ook kunnen onderscheiden. Door deze opbouw kan het ook gebeuren dat een ronde vorm niet nauwkeurig genoeg is, het begin en eind van de verschillende laagjes kunnen zichtbaar worden in de vorm. Dit kan leiden tot bijvoorbeeld een slechte passing. Wanneer je deze ronde vorm zo oriënteert op het printbed dat deze vlak geprint wordt, heb je geen last van deze laagjes in de vorm. Bij sommige prints heeft dit de voorkeur. Maar wanneer er meerdere kritische vormen in je model zitten welke niet allemaal vlak georiënteerd kunnen worden, kan het lonen om je model op te splitsen zodat model kritische delen nauwkeurig geprint worden en de deling in je model een minder belangrijk rol speelt en dus is te verwaarlozen.

Grote prints, het hoeft dus niet altijd een no-go te zijn. Zeker niet, laat het bouwvolume van je printer geen beperking zijn maar pak deze uitdagingen creatief aan. Opdelen en lijmen, klikverbindingen of een meer verborgen verbinding, er zijn mogelijkheden genoeg. Ik hoop je met deze blog dan ook in de goede richting te hebben gestuurd, maar denk vooral verder. Er is namelijk nog veel meer mogelijk. Laten jullie weten wanneer jullie nog andere ideeën hebben gevonden?

Toch nog wat vragen of wil je graag sparren over andere 3D print uitdagingen? Laat dan gerust  een bericht achter en dan komen we graag met je in contact!

Benieuwd naar mijn volgende blog? Houd onze kanalen in de gaten of abonneer je op onze nieuwsbrief.

💡 Tip
We bieden een ééndaagse training waarin we samen door de beginselen van 3D printen lopen.