3D-print i designprocessen: fra model til prototype

Uddannelsens kompetencemål siger, at du skal kunne anvende 3D-print i tilknytning til arbejdet med 3D-modeller og eksportere filer til brug for andre CAD-systemer. Det lyder teknisk, men pointen er praktisk: En prototype i hånden afslører fejl og forbedringsmuligheder, som ingen skærm viser. Passer grebet til en hånd? Kan delene faktisk samles? Er godstykkelsen tilstrækkelig? 3D-print gør den slags spørgsmål billige at besvare tidligt.

§De tre mest udbredte printteknologier

• 01FDM/FFF (Fused Deposition Modelling): smeltet termoplast (fx PLA, PETG, ABS) lægges op i lag gennem en dyse. Billigst og mest udbredt — god til formstudier og funktionsprototyper.
• 02SLA (stereolitografi): flydende resin hærdes lag for lag med UV-lys. Meget fine detaljer og glatte overflader — god til små, præcise emner, men kræver efterhærdning og håndtering af kemikalier.
• 03SLS (selektiv lasersintring): et pulver (typisk nylon) smeltes sammen med laser. Stærke, funktionelle dele uden supportstrukturer, da pulveret bærer emnet — men dyrere udstyr.

§Filformater: STL, STEP og 3MF

Til print eksporteres modellen typisk som STL: en ren trekant-mesh, der kun beskriver overfladen — uden enheder, materialer eller produktdata. STL er de facto-standard til slicere, men uegnet til videre konstruktionsarbejde, fordi al parametrik og præcis geometri er smidt væk. Skal modellen videre til et andet CAD-system, bruger man i stedet STEP (standardiseret i ISO 10303), som bevarer den præcise geometri. Det nyere 3MF-format kan derudover indeholde enheder, farver og materialeinformation og vinder frem som printformat.

§Tolerancer og geometri i print

Et printet emne rammer ikke automatisk tegningens mål. Plast krymper ved afkøling, huller bliver typisk en anelse mindre end tegnet, og nøjagtigheden afhænger af teknologi, materiale og printerens kalibrering. Derfor designer man med spillerum: pas-flader gives lidt luft, kritiske huller printes mindre og bores eller rives op bagefter, og gevind skæres ofte i eftermontage frem for at printes. Lagtykkelsen er et kompromis — tynde lag giver finere overflade men længere printtid.

§Support, orientering og styrke

Ved FDM og SLA kræver udhæng supportstrukturer — midlertidigt materiale, der bærer emnet under print og fjernes bagefter. Emnets orientering på printpladen afgør både, hvor meget support der skal bruges, og hvor emnet er stærkt: lagene er emnets svage retning, så et emne, der belastes på tværs af lagene, kan knække overraskende let. Tænk printretningen ind, allerede når du designer prototypen.

§Sikkerhed og arbejdsmiljø

3D-print er ikke risikofrit: Uhærdet resin til SLA-print kan irritere hud og luftveje og skal håndteres med handsker og god ventilation, og fint pulver fra SLS-processer må ikke indåndes. Følg leverandørens sikkerhedsdatablade, og placér printere med afdampning i ventilerede rum — arbejdsmiljøreglerne om stoffer og materialer gælder også i tegnestuens printhjørne.

“En prototype til femogtyve kroner kan spare en værktøjsændring til hundrede tusinde.”

— Erfaring fra prototypearbejde i industrien