De printer die zichzelf print

(Trouw)

Voor veel producten hoeft de consument binnenkort niet meer naar de winkel. We maken ze voortaan zelf, in de huiskamer. Dankzij de 3D-printer.

Een 3D-printer is een apparaat waarmee voorwerpen kunnen worden geprint. Nog maar weinig mensen hebben er een – maar deze voorlopers geloven dat hun apparaat de aanblik van de wereld zal veranderen.

Een voorwerp uitprinten werkt ongeveer als het printen van tekst op papier. Je maakt een bouwtekening op de computer, stuurt een printopdracht naar de printer en even later heb je je eigen ontwerp in handen – maar dan driedimensionaal. Uit de printkop van een 3D-printer komt geen inkt, maar vloeibaar plastic. De substantie wordt in dunne laagjes – met grote precisie – bovenop elkaar gelegd. Bijna elk denkbare vorm van plastic is mogelijk.

Van alles is mogelijk. Het nieuwste apparaat van Apple, de iPad, is pas enkele dagen verkrijgbaar in de Verenigde Staten, maar op internet staan al accessoires die bezitters van een 3D-printer kunnen uitprinten. Fluitjes, kopjes, zaklampen, het is allemaal al eens uit een 3D-printer tevoorschijn gekomen – goedkoop en met dezelfde hardheid als een Legoblokje.

Het op computergestuurde wijze printen van voorwerpen is niet nieuw. Productontwerpers gebruiken de techniek al sinds de jaren tachtig om prototypes te maken. De industriële 3D-printers die hier voor nodig zijn, kosten echter minstens 20.000 euro. Dankzij een internationale beweging van enthousiaste ontwikkelaars zijn er nu zogeheten open source-varianten, software die gratis beschikbaar is. Het ontwerp en de software zijn gratis, de ontwikkeling ervan is niet beperkt tot een enkel bedrijf.

Het bekendste voorbeeld van een 3D-printer voor in de huiskamer is de RepRap. Met wat handigheid, tijd en 350 euro aan onderdelen, kan iedereen hem zelf bouwen. Dat heeft Sam Warnaars (28) de afgelopen maanden gedaan. Zijn printer zit in elkaar, alleen de software werkt nog niet helemaal goed.

Vorig jaar beschikten in Nederland acht mensen over een 3D-printer. Nu zijn dat er zo’n dertig, schat Warnaars. De enthousiaste bouwers gaan er vanuit dat er een moment komt dat de verspreiding van de RepRap ineens heel snel gaat. Wat helpt, is dat de printers deels zichzelf kunnen printen. De elektronica en een frame van ijzeren stangen moeten worden gekocht en zijn overal verkrijgbaar, maar de andere onderdelen kunnen de printers zelf maken. Ongeveer de helft van een RepRap bestaat uit plastic verbindingsblokjes.

Daarmee lijkt de 3D-printer te verworden tot een kip-of-ei-kwestie. Immers: zolang nog niet iedereen een 3D-printer heeft, waar haal je dan de onderdelen vandaan om er zelf een te bouwen? Er zijn bedrijven die complete bouwpakketten verkopen, maar die kennen flinke wachtlijsten. De fabrikant van een ander type, de Makerbot, had vorig jaar zoveel moeite om aan de vraag te voldoen, dat het bedrijf aan bezitters van het apparaat vroeg onderdelen voor nieuwe Makerbots te printen en op te sturen.

Elkaar helpen is de gedachte achter de 3D-printers. Erik de Bruijn (27) studeert Informatiekunde en is een van de grote promotors van de RepRap: „Iemand heeft een flesopener gemaakt met een kwartje erin. Dat kwartje was het duurste onderdeel. Het ontwerp publiceerde hij online, waarop iemand het verbeterde en een dubbeltje gebruikte. Een nog goedkopere flesopener dus! Iedereen kan voortbouwen op een bestaand ontwerp. Dat wordt zelfs aangemoedigd. Het enige wat je hoeft te doen, is een bestand downloaden en openen.”

Omdat RepRaps zichzelf kunnen ’voortplanten’, worden de verschillende typen vernoemd naar beroemde biologen. De eerste versie van het apparaat werd de Darwin genoemd. Het nieuwste type heet Mendel, naar de Britse geneticus Gregor Mendel. Met deze versie, sinds een paar maanden uit, zijn enkele kinderziektes verholpen. De Mendel zou soepeler werken, lichter zijn en makkelijker in elkaar te zetten zijn dan de eerste generatie.

De verbeteringen zijn belangrijk wil de 3D-printer het grote publiek bereiken. Nu is het nog ingewikkeld en tijdrovend om er een te bouwen, geeft Erik de Bruijn toe: „Als de 3D-printer eenmaal een in-elkaar-klik-pakket is, dan neemt de populariteit snel toe. Eerst waren er maar een paar mensen die hem aan de praat kregen, maar het wordt steeds makkelijker. Over een tijdje kun je ook makkelijker aan onderdelen komen en dan zet je het even in elkaar.” Zelf heeft De Bruijn drie 3D-printers staan. De eerste printer heeft de onderdelen voor de anderen gemaakt. Met z’n drieën zijn ze nu een vierde aan het printen.

Behalve het gemak waarmee het ding in elkaar te zetten is, zijn er nog andere uitdagingen, zoals de kwaliteit van de geprinte ’artikelen’. De Bruijn komt wel mensen tegen die sceptisch zijn. „Technisch onderlegde mensen die werken met industriële machines zijn gewend aan grote precisie en hoge kwaliteit. Zij zien de RepRap als inferieure technologie. Maar het verschil is dat je de apparaten die zij wel gebruiken, niet thuis hebt staan. De RepRap is veel kleiner, goedkoper en ontwikkelt zich sneller. Hun kritiek van een jaar geleden over de precisie geldt nu al niet meer.”

Siert Wijnia van Stichting Protospace bouwde de afgelopen maanden 3D-printers met een groep enthousiastelingen. Hij benadrukt het nut van de apparaten, ook al blijven er punten voor verbetering: „Wat nu nog lastig is, is de snelheid waarmee je kunt printen. Op een bepaald model kopje kan het apparaat wel een uur of drie aan het ratelen zijn. Ik kan in die tijd ook naar de Blokker lopen, maar dan ben ik ook tijd kwijt.”

De promotors van de RepRap hebben zo hun idealen. Als veel mensen hun eigen spullen gaan maken van biologisch afbreekbaar materiaal, is er ook minder brandstof nodig om goederen te distribueren. En voor ontwikkelingslanden of afgelegen gebieden is het misschien ook een uitkomst: zet ergens een 3D-printer neer en een jaar later staan er honderd kleine fabriekjes.

De 3D-printers gebruiken nu voornamelijk polymelkzuur (PLA) als grondstof. Dat wordt gemaakt van plantaardig zetmeel. De bedenker van de RepRap is de Brit Adrian Bowyer van de universiteit van Bath. Hij zou graag willen dat mensen hun producten ook weer kunnen recyclen tot nieuwe producten. Hij laat een paar sandalen van wit plastic zien. „Stel je voor dat je deze sandalen gemaakt hebt voor je kinderen en dat ze eruit groeien. Het enige dat je hoeft te doen, is de sandalen vermalen, er nog een plastic fles bijgooien, het ontwerp van de sandalen vergroten met een factor 1,1 en je hebt nieuwe, grotere sandalen!”

Voorlopig blijft het de vraag wanneer het moment daar is dat iedereen een 3D-printer wil hebben. Bij de personal computer ging het plotseling heel snel toen die apparaten betaalbaar werden. Net als bij mobiele telefoons maakt het bij de 3D-printer uit hoeveel anderen er een hebben, voor je een goed netwerk kunt vormen om ontwerpen uit te ruilen. „Ik denk dat er over vijf jaar een grote groep is van mensen die er een hebben. Over tien jaar is het standaarduitrusting voor mensen die wat handiger zijn met computers en over twintig jaar is het de normaalste zaak van de wereld voor iedereen. Misschien wel sneller”, stelt Siert Wijnia, die een van de vier Fablabs in Nederland beheert. Dit zijn werkplaatsen waar iedereen mag werken met onder meer freesmachines en lasersnijders. Wijnia wil in september met een nieuwe groep mensen 3D-printers gaan bouwen.

Als in veel huishoudens een 3D-printer komt te staan, ontstaat er mogelijk ook een heel andere economie. Bedenker van de RepRap, Adrian Bowyer, heeft in ieder geval een heldere ideologie: ’Welvaart zonder geld’. „De zelf kopiërende printers zullen mensen in staat stellen om zelf veel van de dingen te maken die ze willen, inclusief de machines voor de productie. Het is de eerste technologie die we hebben die mensen meer welvarend maakt én de behoefte aan industriële productie vermindert.”

Door via internet samen te werken en informatie te delen, zijn mensen sterker komen te staan tegenover bedrijven dan voorheen. Nu beperkt die macht zich nog tot het digitale, maar zelfs dat gaat veranderen, meent Bowyer: „Als mensen alles zelf kunnen maken, waarom zouden ze dan nog naar de winkel gaan?” Dat effect ziet Erik de Bruijn nu al: „Ik ken iemand met een schuifpui waarvan de sluiting stuk was. Dat onderdeel was niet meer te krijgen in de bouwmarkt. Dat heeft hij toen maar zelf geprint.”

Maar of – en zo ja, wanneer – de utopie waarheid wordt, valt nog te bezien. De Bruijn: „Er kan steeds meer, maar het hangt af van de creativiteit van mensen die er mee bezig zijn. Er zijn al mensen die printplaatjes hebben gemaakt. Anderen printen met keramiek en zelfs chocola. Dat zijn eerste tests. Als iemand dat gedaan heeft, kunnen anderen daar weer op voortbouwen. De barrières om iets nieuws te ontwikkelen worden steeds kleiner.”

(Paolo Cignoni)
De 3D-printer tijdens het printen. ( FOTO ROGER DOHMEN)Beeld Roger Dohmen
(Trouw)
Erik de Bruijn, in de weer met een zelfgemaakte 3D-printer. (ROGER DOHMEN)
Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden