Print jezelf in 3D

Maarten Verkoren

In Madurodam staat een scancabine die in slechts enkele seconden een 3D-scan van je maakt

De ontwikkeling van 3D-printen gaat razendsnel. Zo wordt er volop geëxperimenteerd met bijvoorbeeld voedsel printen en ook medisch 3D-printen ontwikkelt zich veelbelovend, maar dan hebben we het vooral over professionele toepassingen. Dankzij de betaalbare printservices en printers die er op de markt zijn, kunnen we ook zélf erg leuke dingen doen met 3D-printen. Zoals het maken van een beeldje van jezelf. Of je kind. Of je huisdier. Op deze pagina’s lees je meer over de techniek erachter, waar je zo’n beeldje kunt laten maken en hoe je het eventueel ook zelf kunt doen.

Eerst scannen
3D-printen begint met het design: je hebt een 3D-ontwerp nodig om te kunnen printen. In dit geval bestaat het object, jijzelf, al. Zaak is nu om jezelf te digitaliseren, in 3D. Er bestaan verschillende scanmethodes, waarvan sommige niet geschikt zijn om mensen te scannen, dus die laten we buiten beschouwing. De makkelijkste manier om aan een 3D-scan te komen, is je te laten scannen door een professional. In Madurodam bijvoorbeeld staat een scancabine waarin je slechts een paar seconden plaats hoeft te nemen. De software die de output van de honderden ingebouwde camera’s van de scancabine met elkaar verbindt, plakt de individuele beeldjes aan elkaar en maakt er een zogeheten 3D-render van. Deze samenklontering van verzamelde data van het object, in dit geval een mens, moet nu op een logische manier worden omgezet in een correct en mooi afgewerkt geheel. Daar zit hem de moeilijkheid, want net zoals met het inscannen van objecten, is het nabewerken van de rendering een arbeidsintensief, handmatig proces. De software heeft weliswaar allerlei tools om je te helpen bepaalde handelingen sneller te doen, maar er bestaat geen algoritme om het automatisch te doen.

De eigenaar van de scancabine in Madurodam werkt samen met een printfarm
die de aangeleverde 3D-bestanden print, nabewerkt en verzendt

Waarom is dit belangrijk? Omdat mensenwerk doorgaans duur is. En als iemand een half uur bezig is om een 3D-render om te zetten in een mooi printbaar 3D-model, maakt dat 3D-scannen relatief kostbaar. Is nabewerking dan echt nodig? Ja, dat is nodig. Stel je voor dat je een persoon inscant met een overhemd en een jasje aan. Het kan zijn dat er in de 3D-render elementen zitten die uitsteken, bijvoorbeeld oren, haar, de kraag, een flap van het jasje… Die elementen maken de kans groot dat er iets misgaat tijdens het 3D-printproces of bij het nabewerken. Alles wat uitsteekt, is kwetsbaar en kan afbreken tijdens de productie, maar ook bij het gebruik. 

Nabewerking van de scan is dus nodig. Maar dan heb je ook wat, namelijk een 3D-model van jezelf. Het is best geinig om jezelf zo van alle kanten te kunnen bekijken en je schijnt dit digitale poppetje ook te kunnen exporteren naar een bestandsformaat dat compatibel is voor gameplatforms. Na het uploaden kun je met je eigen poppetje meevoetballen in FIFA of meevechten in schietgames. Ook leuk is het om je scan toe te voegen aan de handtekening in je mailprogramma.

Een beeldje maken
Daarmee zit het scanavontuur erop en heb je voor altijd een 3D-bestand van hoe je er op dat moment uitzag. Leuk, maar niet heel veel bijzonderder dan een foto. Het wordt namelijk pas echt interessant als je het 3D-bestand gaat omzetten in een fysiek object: een beeldje. Dit kan op een aantal manieren. De makkelijkste manier is het uit te laten voeren door een professional, liefst degene die ook de scan gemaakt heeft, of diens technisch partner. Zo werkt Madurodam met de ontwikkelaar van de scancabines samen en die werkt weer samen met een printfarm die de aangeleverde 3D-bestanden print, nabewerkt en verzendt. Je kunt je scan ook opsturen naar een 3D-printservice, zoals bijvoorbeeld Shapeways. Dit is wel iets lastiger, omdat je hem dan zelf moet uploaden, een check moet doen en een aantal keuzes moet maken met betrekking tot het materiaal en de afwerking.

Zelf printen kan ook, als je beschikt over een 3D-printer en 3D-printervaring. Hierbij moet je met een aantal zaken rekening houden. Zo bepaalt het maximale bouwvolume van je machine de maximale grootte van je beeldje. Daarnaast ben je qua materiaal gebonden aan wat de thuisprinter gebruikt. Dit is meestal plastic filament, maar het is ook mogelijk om filament te kopen dat bestaat uit een mix van plastic en steen, hout of metaal. Op die manier kun je je beeldje eruit laten zien alsof het gebeeldhouwd of gegoten is. Hier is wel heel wat nabewerking voor nodig, maar er zijn prachtige koperen, bronzen en stenen beeldjes in omloop. De eerlijkheid gebiedt te zeggen dat voor een mooi resultaat wel flink wat ambachtelijke inspanning wordt gevraagd. Dus als je 3D-printen ziet als een volautomatische productiemethode, kom je bedrogen uit.

Meestal werkt je thuisprinter
met plastic filament, maar het
is ook mogelijk een mix van
plastic en bijvoorbeeld metaal
te gebruiken, waardoor het lijkt
alsof je beeldje gegoten is.
Hiervoor is wel extra nabewerking
nodig, maar er zijn prachtige koperen
beeldjes in omloop
(Design Teddy Roosevelt:
TinyTR by AMNHeducation -
Design The Colonel&Zombie Hunter
by Ola Sundberg -
Prints gemaakt en nabewerkt
door colorFabb)

Full colour
Het nadeel van zelf printen in een standaard plastic filament, is wel dat je beeldje maar één kleur heeft. Geen ramp, maar het is leuker om, als je een full colour scan hebt, je beeldje ook full colour te maken. Daarvoor wordt meestal geprint met gips, ook wel zandsteen genoemd, of keramisch poeder. Het komt in de praktijk neer op gips dat in poedervorm laag voor laag wordt verlijmd en met kleurencartridges gekleurd. De kosten en printtijd hiervan hangen sterk af van de gekozen grootte. Ook de hoeveelheid materiaal hangt hiervan af. De standaard in de industrie is meestal 10 centimeter, gemiddeld kost een beeldje van die grootte 100 euro. Dit lijkt duur, maar dat komt omdat het maatwerk is, geen massaproductie. Iemand maakt een scan van je, is een half uur bezig om die scan na te bewerken zodat hij printklaar is. Dan moet de 3D-printer opwarmen, printen en afkoelen. Vervolgens wordt het beeldje voorzichtig uitgegraven uit de gipspoederbak, schoongeblazen en dan moet het nog worden nabewerkt. De nabewerking verschilt, maar kan er als volgt uitzien: de oven in om op lage temperatuur te drogen, impregneren met secondelijm om het voorwerp sterker te maken, drogen en vernis aanbrengen. Dan inpakken, adresseren en verzenden. Er is dus heel wat tijd en arbeid nodig voordat je beeldje op de schoorsteenmantel staat!

Een ander nadeel van het laten 3D-printen in full colour, naast de kosten, is dat je beeldje relatief kwetsbaar is en blijft. Het is tenslotte gips, en dat breekt als je het laat vallen of ergens tegenaan stoot. Als er spetters op komen, heb je witte vlekken – de inkt is dan verpest. Droog bewaren dus, maar niet in de zon, want te veel zon verbleekt de kleuren snel. Gezien alle bewerkingen en kosten, blijkt dat veel aanbieders in het verleden toch gestruikeld zijn over het businessmodel erachter. De HEMA zag er bijvoorbeeld een fotoservice 2.0 in, maar heeft om begrijpelijke redenen toch geen vervolg gegeven aan de pilot.

Een beeldje van de auteur van dit artikel met zijn vrouw

Breder publiek
3D-geprinte beeldjes mogen dan nog niet zo eenvoudig zijn als de gewone 2D-foto, mooi zijn ze wel. Ooit was reguliere fotografie ook tijdrovend, duur en zwaar beperkt. Als de komende jaren de kosten dalen, software en hardware verbeteren en nieuwe materialen beschikbaar komen, kan het voor een breder publiek aantrekkelijk worden om dergelijke poppetjes, van zichzelf of van naasten, te laten maken. 

Scannen en printen
HCC!3D experimenteert al geruime tijd met verschillende scanners en print de bestanden zelf op haar FDM-3D-printers. Wil Put van HCC!3D: “We zijn al op meerdere HCC-evenementen aanwezig geweest, waar we telkens tientallen bezoekers hebben gescand en in 3D geprint. Het hangt van de scanner af hoe makkelijk dit proces verloopt en ook hoe het resultaat eruit komt te zien. Scanners heb je in alle prijsklassen, maar er zijn er genoeg onder de 100 euro waarmee je prima kwaliteit 3D-scans kunt maken van personen.”

”De ene scanner werkt makkelijker dan de andere”, vervolgt Put. “In het algemeen kun je zeggen dat het eenvoudiger is om een borstbeeld te maken dan een full body scan. Om eerlijk te zijn, vind ik een borstbeeld ook mooier, omdat je dan meer detail hebt van het hoofd en gezicht.”

“We werken al een tijdje samen met het Duitse bedrijf Infusion. Zij maken programmatuur voor 3D-scannen. Samen kijken we naar hoe de software steeds beter kan worden afgestemd op de praktijkgebruiker. Momenteel kijken we naar de Intel realsense SR305-scanner. Slechts € 75 en weer verbeterd ten opzichte van de vorige generatie scanners”, aldus Put. Groot voordeel is dat de infraroodscanner ook bij weinig licht goed blijft functioneren. De accuraatheid is beter, omdat er meerdere keren punten van het object verzameld worden. Daardoor kun je nu ook dichterbij scannen.

Afwisselende activiteiten
Naast het scannen en printen van mensen, houdt de 3D-printgroep zich met nog veel meer bezig. Geïnteresseerden kunnen er terecht voor afwisselende activiteiten en het raadplegen van de talloze tips en gebruikerservaringen, waardoor je in korte tijd grote vorderingen kunt maken met 3D-ontwerpen, 3D-printen, 3D-scannen en allerlei soorten gerelateerde hardware.

Een gebruiker zette een zeer handig overzicht in elkaar van YouTube-filmpjes waarmee je kunt leren CAD-tekenen en op een recent evenement kwam een kunstenaar laten zien hoe hij erin slaagt om platte 2D-afbeeldingen om te zetten in 3D en deze te 3D-printen. Bezoekers van bijeenkomsten kunnen via workshops en presentaties direct in de praktijk aan de slag, leren en vragen stellen. Zo blijkt het verrassend eenvoudig om zelf lego-steentjes te tekenen en te produceren. Voor je het weet, heb je je eigen lego-fabriekje. Want zelf doen is toch echt verreweg het leukst.

HCC!3D experimenteert al geruime tijd met verschillende scanners en print de bestanden zelf
op haar FDM-3D-printers (foto: Fokke de Boer)