Kunstmatige Intelligentie Blog 2023
3D-printen is geweldig, maar het kan beperkt klein zijn. Wat doe je als je groter wilt worden? Hier is hoe een Duitse kunstenaar zijn ontwerpen supergroot maakte.
“Na enkele jaren gebruik te hebben gemaakt van de desktop 3D-printers,” zegt Ascan Aldag, “Ik wilde groter worden.”
Aldag is een ingenieur die de grenzen van 3D-printen verlegt. Zijn nieuwste project maakt gebruik van robotica en een op maat gemaakte extruder om artistieke creaties voor interieurontwerp te maken.
Hier ziet u hoe hij zijn producten supergroot maakt met RoboDK en robot 3D-printen.
De grenzen van 3D-printen verleggen
Velen van ons zijn pas onlangs begonnen met 3D-printen en beginnen pas sinds kort de voordelen ervan voor onze bedrijven in te zien. Maar er zijn enkele pioniers die al jaren experimenteren met 3D-printen.
Ingenieur Ascan Aldag, het brein achter Engineering Art en Goal Engineering, is zo’n pionier. In plaats van de geprinte onderdelen alleen te gebruiken om kleine proof-of-concepts af te drukken (zoals veel gebruikers doen), gebruikt hij de printers om interieurontwerpproducten met complexe geometrieën te produceren.
“Ik ben al heel lang bezig met 3D-printers en ben gefascineerd door de nieuwe mogelijkheden.”
Zijn meest indrukwekkende ontwerpen gebruiken semi-transparante kunststoffen om ingewikkelde lampenkappen te printen, zoals Eos, Erebos en Medusa. Dit is niet zomaar een lampenkap. Hyperion is bijvoorbeeld gemaakt van verschillende componenten die door magneten aan elkaar zijn geplakt. Hierdoor kan de lampenkap opnieuw worden geconfigureerd in 48 miljoen combinaties.
Een noodzaak om groter te worden
Aldag maakt al jaren gebruik van tafelmodel 3D-printers. Deze hebben een aantal indrukwekkende resultaten opgeleverd, maar hij begon zich beperkt te voelen door hun beperkingen.
Hij vertelde ons:
“Na een aantal jaren desktop 3D-printers te hebben gebruikt, wilde ik groter gaan. De onderdelen moeten groter en sterker worden om dagelijks gebruik mogelijk te maken.
“Ik was altijd al gefascineerd door industriële robots – veel kracht gecombineerd met precisie – dus kocht ik een gebruikte ABB 2400 en zette die in mijn werkplaats om een gigantische 3D-printer te bouwen.”
Met RoboDK en zijn industriële robot kon hij beginnen met het printen van grotere onderdelen.
Maar al snel liep hij tegen een probleem aan…
De uitdaging van lage afdruksnelheden overwinnen
Het probleem met veel desktop 3D-printers is dat ze vrij traag zijn. Dit is een goede zaak als u zeer gedetailleerd wilt afdrukken. Het kan echter een probleem worden wanneer u opschaalt voor robot 3D-printen met grote werkstukken.
Ascan Aldag stuitte op dit probleem zodra hij een extruder op het uiteinde van de robotarm plaatste. De afdruksnelheid van de extruder was beperkend laag.
Zijn oplossing? Ontwerp een nieuwe extruder die hogere printsnelheden aankan en gebruik plastic granulaat.
Hij vertelde ons:
“Normale extruders gebruiken expansief filament en kunnen slechts 100 g/uur extruderen. Een grote afdruk zou dagen nodig hebben. Met mijn granulaat extruder kan ik direct kunststof granulaat gebruiken en tot 2kg/uur extruderen, grote prints zijn in enkele uren klaar.
Ik gebruik nozzles van 1-3 mm, dus ik kan geen kleine details printen, maar ik kan wel snel printen en de 3D-prints zijn echt sterk.”
Dit is niet de eerste keer dat onze gebruikers hun eigen extruders hebben gebouwd. We hebben ook aangepaste extruders gezien voor het 3D-printen van beton en voor het 3D-printen van voedsel.
Besturingsproblemen en een RoboDK Post-processoroplossing
Aldag bouwde zijn nieuwe extruder, maar zijn uitdagingen waren nog niet voorbij. Sterker nog, ze waren nog maar net begonnen. Er zijn letterlijk veel bewegende delen in een 3D-printer.
“Het was echt een uitdaging om de extruder aan de praat te krijgen. Ik experimenteerde met verschillende motoren, versnellingen, temperaturen en snelheden.”
Wat het uitdagender maakte, was de complexe besturing die nodig was voor zijn nieuwe extruder. De robotcontroller moest de extrusiesnelheid synchroniseren met de bewegingen van de robot.
Maar er was hulp bij de hand. Hij vertelde ons:
“Gelukkig kon ik de RoboDK-postprocessor aanpassen aan mijn behoeften – met uitstekende ondersteuning van RoboDK…bedankt!”
Het is heel eenvoudig om een aangepaste eindeffector toe te voegen aan RoboDK. In feite is het net zo eenvoudig als het gebruik van een kant-en-klare eindeffector. We hebben het proces geschetst in ons artikel De gids van 5 minuten voor het gebruik van elke eindeffector met RoboDK.
Nadat je het model hebt toegevoegd, kun je precies doen wat Aldag deed en de postprocessor updaten. Niet bekend met postprocessors? Bekijk Robot Post-Processors: alles wat u moet weten
Wat de toekomst in petto heeft voor 3D-geprinte kunst
Nu de extruder perfect werkt, kan hij nu stukken bouwen met een afdrukformaat van meer dan 1 m³.
Zoals hij zegt, met zo’n groot afdrukformaat “alleen onze verbeelding is de limiet.”
Maar daar houden de baanbrekende ideeën van Ascan Aldag niet op. Hij heeft grote plannen voor de toekomst.
Zijn volgende idee? Om ecologische duurzaamheid aan te pakken.
“Ik heb een visie” hij zegt “van het gebruik van plastic afval, zoals flessen, stop het in een versnipperaar en gebruik het materiaal om nieuwe onderdelen te maken, zoals een stoel voor je huis.”
Op dit moment is het granulaat dat hij gebruikt gemaakt van ABS- en PLA-granulaat, de twee standaardmaterialen voor 3D-printen. Deze volgende stap omvat het gebruik van gerecycled plastic.
Hij zegt:
“Iedereen kent de problemen met plastic afval, vooral in de oceanen, maar niemand heeft een goede oplossing. Maar plastic kan gemakkelijk worden opgewarmd en tot nieuwe onderdelen worden gevormd. Het is perfect voor recycling.
Dit kan met behulp van het granulaat extruder, omdat het direct plastic uit een shredder kan gebruiken zonder verdere verwerking tussendoor.
Hoe geweldig zou dit zijn! In plaats van plastic weg te gooien, verzamel je je plastic en maak je er iets nieuws van. Ik werk eraan om het voor elkaar te krijgen!”
Je weet wel? Ik denk dat dat het beste idee is dat ik het hele jaar heb gehoord!
