3D-skrivare - en guide till att köpa 3D-skrivare och skriva ut egna saker

En 3D-skrivare är en maskin som skriver ut objekt i 3D, oftast additivt, dvs lager-på-lager. För privatpersoner handlar det vanligen om produkter av plast, men inom industrin finns även skrivare som skriver ut i metall och andra material. Det pågår projekt där man skriver ut hus i betong. I Sverige har man skrivit ut en hel båt med 3D-skrivare.

I den här artikeln ska vi dock titta närmare på skrivare för hemmabruk. 

3D-skrivare för privatpersoner brukar normalt sett ha en byggvolym upp till 300x300x300 mm ungefär, så dessa skriver du knappast ut en båt med. Med byggvolym avses hur stora utskrifter den kan skriva ut. Det låter kanske smått vid första anblick, men skrivaren kan användas till en lång rad saker. Du kan exempelvis skriva ut reservdelar till dina möbler eller laga barnens leksaker.

– Jag har printat många saker. Exempelvis printade jag ett nytt handtag till kylskåpet vi har på landet. Jag 3D-skannade av det gamla handtaget och sedan kunde jag printa en kopia. Man behöver dock ingen skanner. Har du något som gått sönder finns det ofta andra som stött på samma problem. Det mesta finns att ladda ner på nätet, eller så kan du designa det själv, säger Patrik Rosén, applikationsexpert och delägare i 3DVerkstan Nordic AB.

Så fungerar en 3D-printer

3D-skrivare fungerar på så vis att du har en ritning på det du vill skriva ut, laddar in den i skrivarens mjukvara (också kallad slicer), gör några inställningar och skriver ut. 

Tekniken som används av hemanvändare idag är främst FDM. Det är som en styrd limpistol. Det matas in en tråd uppifrån som smälter och så ritar skrivaren ut objektet lager för lager nedifrån och upp.

Ritningen laddar du antingen ned från något av de större biblioteken på nätet, eller så skapar du den själv i ett 3D-program. 3D-skrivarna använder STL-filer, så det 3D-program du använder måste kunna spara ut filen som den filtypen. Patrik Rosén tipsar om gratisprogrammet Fusion 360 som ett bra alternativ. Du kan även använda en 3D-skanner och skanna av objekt.

Med STL-filen importerad i skrivarens mjukvara/slicer är det dags att ställa in sådant som temperatur, hastighet och liknande. 

– På de lite dyrare skrivarna, runt 20 000 kronor och uppåt, behöver man sällan göra särskilt mycket inställningar. Många har färdiga konfigurationer - du väljer vad du har för material och sedan finns ofta färdiga profiler som levereras av materialtillverkaren. Hos de lite enklare skrivarna finns också mycket info att tillgå kring inställningar för respektive material men de kräver ofta lite mera injusteringar och pill. Det är lite högre instegströskel, men å andra sidan ganska kul när man väl kommit in i det. Speciellt om du är en person som tycker om att fixa, trixa och testa säger Patrik Rosén.

Det är i mångt och mycket materialvalet som styr vad du ska ha för inställningar. Olika material har exempelvis olika smältpunkt.

– Ställer du in fel kan det bli tokigt. Skriver man till exempel ut för varmt  så kan det bli  små hårstrån av plasten, så kallad stringing. Hos de lite billigare skrivarna kan det bli så här även om du valt rätt temperatur, på grund av att temperatursensorer och annan hårdvara inte håller riktigt samma kvalitet och  inte håller den temperatur som utlovats. Man måste lära känna sin skrivare och se vad som fungerar för just den, säger Patrik.

Det vanligaste felet är att utskriften inte fastnar på byggplattan. Nio gånger av tio beror det på att plattan inte är helt ren - du kanske har fingrat på den, eller så har det kommit damm på ytan. Det räcker i princip att du sätter ditt fingeravtryck på några ställen så fastnar inte plasten på första lagret, och en misslyckad print är ett faktum.

– Mellan varje utskrift ska man använda högprocentig alkohol (isopropanol) och tvätta plattan, och det följer ofta med limstift man kan använda för att få det att fästa extra bra, tipsar Patrik.

Vad använder man för material?

Materialvalen för skrivare för hemmabruk är normalt sett olika typer av plast. 

– Det finns allt från kolfiberförstärkta plaster som är bra när du behöver extra bra hållbarhet, till biologiskt nedbrytbara plaster, säger Patrik Rosén.

• PLA (majsstärkelsebaserade) är ett populärt val för produkter som ska användas inomhus. Dessa är även enklast att printa med. 
• ABS- eller PET-baserad plast är bra val om produkterna ska tåla utomhusbruk, eller utsättas för högre temperaturer. Exempelvis om delen du skriver ut ska sitta i en diskmaskin eller ute i solljus. 
• Kolfiberförstärkt plast är bra när du vill ha högre hållbarhet, om produkten exempelvis ska vara en upphängning för din motorsåg eller om du behöver en del som ska vara mer resistent mot ytslitage. 

Materialen kommer på rulle och du köper dem baserat på hur mycket de väger. Normalt sett är rullarna omkring ett kilo. Du betalar någonstans runt 200-400 kr per kilo för vanlig PLA-plast. 

Hur mycket som går åt av rullen beror enkelt förklarat på hur tung produkten du ska skriva ut är. Så om du har en krok på 4-5 gram så är det också normalt sett så mycket som kommer att gå åt av rullen. I vissa fall kan man dock behöva använda stödmaterial, dessa river man bort och får då sedan kassera. Patrik förklarar hur det fungerar:

– Printern bygger delen lager för lager. Låt säga du ska printa ett stående T, då börjar det printas en pelare, sedan när T-et börjar gå ut behöver det finnas supportmaterial för att skrivaren ska kunna börja bygga “armarna” på T-et. Då måste man sedan bryta loss supportmaterialet och det kasseras, du får viss waste som förstås påverkar materialåtgången. Men ska du printa just ett T så printas det självklart med fördel liggandes för att då slippa supportmaterial helt och hållet. Om man tänker till lite så går det allt som oftast med små enkla knep att designa bort behovet av supportmaterial. Detta kallas för DfAM (Design For Additive Manufacturing).

Har du nytta av en 3D-skrivare?

Som husägare har du en lång rad fördelar av en 3D-skrivare om du är typen som gillar att designa och laga saker själv - om du är lite av en fixarnisse.

– Att snabbt kunna fixa reservdelar är en sådan grej. Men också att kunna designa egna produkter. Jag har exempelvis designat ett torkställ till diskbänken. Jag skrev även ut fästena för min duschdraperistång. Det tog mig tio minuter att designa dem, och 1-2 timmar att printa - istället för att jag skulle vänta på att de kom hem i brevlådan tre dagar senare. Min första tanke är alltid att det här kan jag nog rita och printa själv. När man väl har haft en skrivare ett tag börjar man tänka i de banorna. 

Han hoppas att tillverkarna ska hoppa på tåget i större utsträckning framöver.

– Jag tror att allt fler tillverkare kommer att erbjuda modell-bibliotek för sina reservdelar så att man som konsument inte måste förlita sig på att de tillhandahåller ett reservdelslager även efter att produkten utgått. Som det är nu slängs stora reservdelslager en tid efter att produkter utgått, dessutom måste ju konsumenterna sedan göra sig av med produkten om den går sönder för att de inte kan laga den. Där är 3D-printers ett utmärkt sätt att öka livslängden på produkten.

Det här gör att vi halkar in på miljöfrågan. Det är en fråga som ofta lyfts i samband med att man diskuterar 3D-skrivare. Vanligen skriver man ut saker i plast och plast är känt för att vara dåligt för naturen. Å andra sidan kan det finnas fördelar med att skriva ut plastprodukten själv - i alla fall om du annars hade tänkt köpa den från en återförsäljare.

– Ofta har produkterna hos återförsäljarna producerats i länder långt bort. Exempelvis hade min krok kanske formsprutats i Kina och fraktats därifrån i flera led tills den till slut hamnade i min butik. Sedan ska de fraktas vidare till mitt hem. Vi köper fler och fler saker online idag. Om du kan skriva ut ett exemplar av samma del hemma i hemmet så tror jag att den totala miljöpåverkan blir mindre i slutändan, säger Patrik Rosén.

Samtidigt är det många som skriver ut plastdelar för att ersätta detaljer gjorda av andra material - vilket kanske inte alltid är ett bättre alternativ. Man får nästan avgöra själv i det specifika fallet. Det finns förstås för- och nackdelar med allt. Till syvende och sist är det upp till dig att avgöra om du har behov av en 3D-printer.

Patrik Roséns 3 bästa köptips för hemmaanvändare

– Detta är modeller jag själv haft lång och positiv erfarenhet av. Men det finns många märken där ute, säger Patrik och listar sina tre favoriter:

• Original Prusa i3 MK3 - “En billig men ändå grym skrivare, som är en av de vanligaste som folk börjar med. Den är aktuell just nu och kostar runt 10 000 kronor. Den kommer då färdigmonterad. Vill du köpa och montera den själv är den cirka 2 000 kronor billigare. Akta dig bara så du inte råkar köpa en av de billiga kopiorna på denna skrivare. De kan vara brandfarliga och håller ofta sämre kvalitet.”
• Original Prusa Mini - “Ännu billigare och en bra instegsmaskin från samma tillverkare. Du hittar den för runt 4000-5000 kronor. Den har en mindre byggvolym än i3 MK3 men är också ett bra insteg till 3D-skrivare.”
• UltiMaker 2 Plus Connect - “Nästan dubbelt så dyr som modellerna ovan men också lite mer driftsäker och användarvänlig. Det finns förberedda profiler för olika material så att du slipper justera inställningar. Det är också ett slutet system. Detta är en bra modell för dig som vill ta steget vidare från instegsmaskinerna, eller som inte tycker om att pilla så mycket med skrivaren utan prioriterar driftsäkerhet.”

Liten ordlista

• Infill - en bikakestruktur som skrivaren genererar i slicern på insidan av plasten för att förstärka den. Det blir som ett rutmönster. Du kan välja hur tät denna struktur ska vara för att påverka styrkan i din del. Tätare struktur använder dock mer material och tar längre tid att skriva ut.
• Slicer - Detta är namnet på mjukvaran som du förbereder utskriften i.
• Extrudering - Att den smälter plasten och pressar ut den så att objektet byggs. Kallas även extrusion.
• Stringing - Oftast vanligt när för hög temperatur har använts vid extruderingen. Resultatet ser ut som hårstrån/spindelnät som ligger på din del.
• Clogging - Skrivaren sätter igen. Ofta på grund av att du gått från ett material (med en viss smältpunkt) till ett annat material (med en annan smältpunkt). Nozzeln riskerar då att sätta igen. Rekommendationen är att man, i alla fall initialt, håller sig till få antal olika typer av material i skrivaren. Vill du byta mellan materialtyper är det viktigt att nozzeln är rengjord. Är man riktigt seriös kan man använda olika nozzlar för olika materialtyper.

Länktips

• Mycket av det Patrik designat kan du ladda ner på Myminifactory/3D Verkstan 
• Andras modeller går att hitta på Myminifactory
• En annan sida med ett bra utbud av ritningar är Thingiverse 
• Diskutera 3D-skrivare i forumet på Byggahus.se: Delforum 3D-skrivare

Får du problem med utskriften, kolla in denna troubleshooting guide: Troubleshooting guide (skapad för Ultimaker men är fullt applicerbar på andra skrivare också)

Fler exempel på vad Patrik skrivit ut

15 saker Patrik skrivit ut med 3D-skrivaren