3D-Printers die verschillende materialen door elkaar heen printen, zijn nog duur. Daar willen onderzoekers van het Amerikaanse MIT verandering in brengen. Zij hebben uit betaalbare onderdelen een prototype 3D-printer ontworpen, de MultiFab, die producten kan opbouwen uit tien verschillende materialen tegelijk.

De printer is ontwikkeld en gebouwd door onderzoekers van het Computer Science and Artificial Intelligence Lab (CSAIL) van MIT. Zij beschrijven in een onlangs gepubliceerd artikel alle details van het apparaat. Bijzonder is dat de printer volledig modulair is opgebouwd uit commercieel verkrijgbare componenten, voor een totaalbedrag van maar 7.000 euro. Ter vergelijking: er zijn wel enkele kant-en-klare apparaten verkrijgbaar die verschillende materialen printen, maar die kosten rond de 250.000 dollar (223.000 euro). Buiten het bereik van kleine bedrijven en hobbyisten dus.

Driedimensionaal product

De printkoppen van de MultiFab bewegen op sledes in de x- en y-richting in het platte vlak. Daaronder beweegt het bouwplatform in de z-richting (op en neer), zodat laag voor laag een driedimensionaal product wordt geprint. De tien printkoppen zijn afkomstig uit een gewone thuisprinter van Epson en gevuld met verschillende fotopolymeren – dun vloeibare kunststoffen waarvan de druppeltjes na printen uitharden onder invloed van uv-leds. Het geheel bevindt zich in een afsluitbare kast van oranje kunststof, dat ongewenst uv-licht buitenhoudt.

Machine vision

Behalve door de lage prijs onderscheidt de printer zich van andere 3D-printers door machine vision, camera’s aan boord die verschillende doelen dienen. Ten eerste om de printkoppen precies op de juiste plek te zetten. Ten tweede voor het 3D-scannen (en daarmee controleren) van geprinte voorwerpen. Deze scanner dient ook om eventuele externe voorwerpen te meten waar een onderdeel omheen moet worden geprint. De onderzoekers hebben als voorbeeld een zelf bedacht onderdeel op een smartphone geprint. Ook kan de printer bijvoorbeeld om een sensor printen, zodat die in het te printen voorwerp wordt opgenomen.

Betaalbare 3D-printer

De bouwers van de 3D-printer hebben als case study verschillende andere voorwerpen geprint, variërend van kunststof onderdelen in levendige kleuren tot microlenzen voor leds. De makers willen hun prototype nu doorontwikkelen tot een betaalbare 3D-printer voor onderzoekers, ontwerpers en consumenten.