Bouw eens een 3D-printer: de Prusa i3 MK3s+

Het stond al heel lang op mijn verlanglijstje. Een 3D-printer. Elke keer ik ergens een lelijke microcontroller plaats in huis, of moest knutselen met wat ik liggen had dacht ik: hoe zot moet het zijn als ik nu iets mooi kon afdrukken?

Door wat op te ruimen in onze “rommelkamer” kwam er ineens plek vrij in huis. Plek waar ik eigenlijk wel een tafel met een 3D-printer op kon dromen. En eens ik aan het dromen ben over iets is het te laat.

Een printer kiezen

De eerste keuze die je moet maken als je een 3D-printer wil kopen is of je één wil die laag boven laag plastic aanbrengt (FDM) of één waar chemische vloeistof belicht wordt en zo een model getrokken wordt (resin).

Omdat ik echt geen zin heb om te klooien met chemische vloeistoffen was die keuze snel gemaakt.

Ik heb m’n research vervolgens gedaan en al snel werd duidelijk dat er grofweg 3 prijssegmenten binnen de FDM-printers zijn:

• De ultracheapo’s: voor soms minder dan $100 kan je op AliExpress een 3D-printer kopen die vaak nog degelijk is ook. Grootste nadeel is de support, en dat je om de printer echt goed te krijgen vaak nog talrijke upgrades moet doen (waardoor de uiteindelijke kostprijs nog flik kan oplopen)
• De middenmoot: degelijke printers die zich qua prijs allemaal tussen de 500 en 1000 euro bevinden, en waar je kan rekenen op kwaliteit en deftige support.
• De echt hele dure: zoals de Ultimaker S3 van meer dan 3000 euro. Die zijn redelijk plug’n’play, maar meer voor professionals.

Ik kan wel redelijk wat geprul, getweak en frustratie aan, maar uiteindelijk wil ik wel iets dat eens het werkt blijft werken. En graag ook met support in beter Engels dan op AliExpress.

Op All3DP, een site die al even in mijn bookmarks zit, wordt elke maand consequent de Prusa i3 aangeraden als beste koop. Ik heb nog wat rondgekeken naar alternatieven, maar na het zien van onderstaande documentaire wist ik helemaal zeker dat het een Prusa zou worden.

Prusa?

Prusa is Tsjechisch bedrijf, opgericht door Joseph Prusa, dat open-source printers ontwerpt en maakt. Het eerste ontwerp van Prusa werden gemaakt in het kader van RepRap, een project van professor Adrien Bowyer dat tot doel heeft machines te bouwen die zichzelf kunnen reproduceren. Dat project legde de bass voor de 3D-printer revolutie die we de afgelopen 10 jaar gezien hebben.

In hun begindagen maakte Prusa enkele printers per week met twee werknemers. Tegenwoordig zijn ze met 600 werknemers en versturen ze wekelijks meer dan 2000 printers.

Het is ook mooi om te zien dat ze hun succes gebruiken om de (lokale) community daar te steunen, onder meer door de gigantische makerspace die ze zelf runnen op het gelijkvloers van hun fabriek met 9 verdiepingen. Ze profileren zich daardoor ook heel hard als een love brand, dat veel meer is en doet dan gewoon printers fabriceren.

Als je een Prusa koopt heb je twee mogelijkheden: een zelfbouwpakket of kant-en-klaar. Ik heb zelf voor het bouwpakket gekozen. Dat is 300 euro goedkoper en het werd me ook overal aangeraden. Het bouwen van een Prusa is namelijk heel leuk, en je leert er ineens door hoe je printer werkt.

Eén nadeel aan een Prusa: doordat ze zo populair zijn is de wachttijd weken. Toen ik bestelde was het de wachttijd vier weken, en dat duurt. Tijd die je wel nuttig kan gebruiken, zie mijn tips onderaan.

In elkaar steken

Op een mooie maandag belde DPD eindelijk aan met een grote doos, met daarin het bouwpakket.

Op het Internet circuleren de meest uiteenlopende duurtijden om de printer te bouwen: van 4 uur tot 20 uur, en qua moeilijkheid van supersimpel tot frustrerend moeilijk. Ik deed het zelf in een uur of 12. De basis maakte ik maandagavond, en voor de rest had ik dinsdag een dag verlof genomen.

De volledige bouwinstructies staan online , en per stap kan er ook commentaar achtergelaten worden. Deze commentaar lezen voor je aan een stap begint kan je ongelofelijk veel tijd besparen. Zo heb ik een half uur verspeeld door twee zaken tegen elkaar te duwen, die eigenlijk gescheiden hadden moeten blijven, iets waar in de comments voor gewaarschuwd werd.

Het bouwen is leuk. Iedereen die graag LEGO bouwt, of graag IKEA-kasten in elkaar zet gaat de emoties die je daarbij voelt zien terugkomen. Soms heb je echt geen idee wat je aan het doen bent, kan je geen vijzen meer zien, maar tegen het eind van elk hoofdstuk is er wel een zekere voldoening. En dan mag je ook een paar snoepbeertjes eten, want Prusa steekt bij elk bouwpakket een zakje Haribo. Snoepbeertjes zijn lekker.

De twee moeilijkste delen zijn het in elkaar zetten van de printkop (de extruder) en de bekabeling en electronica. Bij die twee stappen moet je wel echt je hoofd bijhouden. Ik was heel content dat ik een dag verlof had toen ik hem in elkaar stak, zodat ik niet gestoord kon worden door kinderen.

Mijn verbazing was gigantisch toen de printer na afloop perfect opstartte. De eerste keer dat je de printer opzet doet hij een test, en die slaagde wonderwel.

Calibratie en tunen

De printer in elkaar zetten is één ding, maar dan begint het pas.

Prusa printers hebben veel technologie aan boord om het printen zelf zo eenvoudig mogelijk te maken: ze calibreren hun assen zelf en corrigeren voor foutjes in de bed levelling. Ook kunnen ze eventuele crashes zelf detecteren, en als de stroom uitvalt printen ze nadien zonder probleem verder.

Maar je zal toch het één en ander zelf moeten doen: zoals het calibreren van de eerste laag (first layer calibration). De printer weet niet precies hoe dicht zijn printopening (de nozzle) bij het printbed is. Dus moet je dat in stapjes van duizendsten van een millimeter juist instellen. Dit is op zich niet moeilijk, maar je steekt er wel wat tijd in. Je moet het ook juist doen, anders komt je print los en eindig je met een gigantische knoeiboel.

Daarnaast moet je elke print die je doet je temperatuurinstellingen juist krijgen. Elk materiaal is anders, en vereist andere instellingen voor zowel het materiaal, als het bed. PrusaSlicer, het programma dat 3D-bestanden omzet naar commando’s voor de printer, bevat al een geluk heel wat profielen voor verschillende fabrikanten, maar ook hier moet je af en toe wat bijtunen, of zelf een profiel maken.

Daarmee wil ik niet gezegd hebben dat 3D-printen moeilijk is, maar zelfs met alle technologische hulpmiddelen die een Prusa aan boord heeft, is het een continu leerproces. Het is zeker geen HP Deskjet die je in de pries steekt en waar je niet meer naar moet omkijken.

Dagdagelijks gebruik

De Prusa is -eens deftig gecalibreerd- een droom om mee te werken. De printer draait hier al een week bijna non-stop en ik heb er eigenlijk geen omkijken naar.

De kwaliteit van de prints is top, en verbaast wie ze ziet. De tijd dat een 3D-print gelijk stond met objecten met duidelijk zichtbare lagen ligt duidelijk achter ons.

Ook heb ik intussen echt een shitload aan rollen filament gekocht. Zowel het  Prusament dat door Prusa zelf wordt gemaakt en dat heel strenge kwaliteitseisen hanteert, als goedkopere merken zoals Real Filament en AmazonBasics en eigenlijk print alles redelijk perfect.

Een paar vragen

Hoe groot kan zo’n Prusa drukken?

Dit is echt de vraag die iedereen mij al gesteld heeft. Het antwoord is 25x21x21 cm (breedte*lengte*hoogte). Da’s niet supergroot, maar als je dat wil vullen, ben je toch al snel een dag of 2 aan het printen. Zoals voor deze lamp.

Kost dat veel, zo 3D-printen?

Buiten de printer dan: nee. Een rol filament (de plastic waar je mee drukt) kost ergens tussen de 20 en de 30 euro voor een kilo. Speciallekes zoals hout en satijn kosten ook zoiets, maar dan per 500 gram.

Al dat plastiek, dat kan toch niet goed zijn voor het milieu?

PLA, het meest gebruikte materiaal voor filament, wordt gemaakt van maïs. Qua productie zit dat dus wel goed. Door de lage smelttemperatuur kan het wel niet in de blauwe zak. Naar recycleerbaarheid is er dus nog werk aan de winkel.

Een andere manier om het te bekijken is de zaak om te draaien. Door zelf je gebruiksobjecten te maken bespaar je heel wat verpakkingsmateriaal en single use plastics, wat het milieu dan weer ten goede komt.

Nog enkele learnings

• Bestel een fles van 95% schoonmaakalcohol (IPA). Vingerplekken op de printplaat doen een print heel snel loskomen. Ik heb de mijne 2x opnieuw gecalibreerd omdat ik dacht dat mijn eerste laag te hoog begon voor niks.
• Bestel ook een momentsleutel en inbusbits. Dit is zoveel handiger dan die mini-inbussleutels die je erbij krijgt.
• Gebruik de 7×7 bedlevelling. Dit voegt hooguit 1 minuut toe aan je prints, maar zorgt bij mij voor een veel betere eerste laag.
• De riem van mijn Y-as zat aanvankelijk veel te los. Print na afloop de Belt Tension Tester om zo de perfecte spanning in te stellen.
• Bestel een rol Prusament PETG bij je printer, want die heb je nodig voor de Belt Tension Tester. En doe er ineens de Textured Plate bij, want PETG durft heel hard aan de bijgeleverde Smooth Plate plakken.
• Neem de tijd om op voorhand te leren over 3D-printen. De reeks “3D Printing Basics” van Thomas Sanladerer is een aanrader.
• En als je wil leren modelleren in een CAD-omgeving: de Fusion 360 tutorials van Product Design Online zijn top.
• Wees geduldig, niet enkel tot de postbode er is, maar ook in het bouwen en het eerste gebruik. Alles komt sowieso goed, en je kan heel weinig verkeerd doen. Het zal allemaal niet 100% perfect zijn van de eerste keer, maar je kan alles achteraf tweaken.
• Koop een Raspberry Pi en zet er OctoPrint op. Zo kan je over je netwerk je printer in de gaten houden. Binnenkort schrijf ik iets over alle zotte dingen die je met OctoPrint kan.

Zo, dit zijn mijn ervaringen over het in elkaar zetten van een Prusa i3 MK3S+. Vragen of opmerkingen? Laat ze hieronder achter!