ID.nl logo
Hoe algoritmes onze levens beheersen
© PXimport
Huis

Hoe algoritmes onze levens beheersen

Aan algoritmes die allerlei zaken voor ons bepalen, valt in onze gedigitaliseerde wereld niet te ontkomen. Het bekendste voorbeeld zijn de algoritmes van Facebook, Google en YouTube, die bepalen wat wij te zien krijgen en welke aanbevelingen we krijgen. Ook de toeslagenaffaire ging mis op algoritmes. Hoe worden zaken voor ons bepaald? En kun je deze algoritmes ontduiken of temmen?

Als we Wikipedia erbij pakken voor de definitie van een algoritme, dan vertelt de encyclopedie ons: ‘Een algoritme is een recept om een wiskundig of informaticaprobleem op te lossen. Wiskundig geformuleerd is het een eindige reeks instructies die vanuit een gegeven begintoestand naar een beoogd doel leidt.’

Marit Hoefsloot, master student Philosophy of Science, Technology and Society bij UTwente en werkzaam bij het Future Lab Waag in Amsterdam weet het net even helderder uit te leggen: “Een algoritme is simpel gezegd een stappenplan. Hoewel je ook een recept al een algoritme kunt noemen, wordt het woord voornamelijk gebruikt voor stappenplannen voor het uitvoeren van wiskundige berekeningen.”

Wiskundige Hannah Fry noemt in haar boek ‘Algoritmes aan de macht’ vier functies van algoritmes: prioriteren, classificeren, associëren en filteren. Hoefsloot vult dit graag aan met een vijfde functie: identificeren. Hierbij noemt ze het praktijkvoorbeeld van gezichtsherkenning om je smartphone te ontgrendelen, waar bewegend beeldmateriaal vergeleken wordt met een opgeslagen plaatje van jouw gezicht, met het doel om je identiteit vast te stellen.

Een algoritme is simpel gezegd een stappenplan. Hoewel je ook een recept al een algoritme kunt noemen

-

Alledaagse algoritmes

Algoritmes komen natuurlijk veelvuldig voor in de digitale wereld en zitten ingebakken in de meest basale functies die we gebruiken. Hoefsloot geeft hierbij het voorbeeld van de zoekfunctie in pdf-documenten (classificeren): “Ik kan mijn leven nauwelijks voorstellen zonder zoekfuncties!”

De bekendste voorbeelden van manieren waarop we in aanraking komen met algoritmes in de digitale wereld, zijn de algoritmes van Facebook en Google. Het sociale netwerk gebruikt deze om een tijdlijn samen te stellen met inhoud die je maximaal prikkelt. Googles algoritmes bepalen (prioriteren) de zoekresultaten die op jou afgestemd zijn en YouTube-videosuggesties die jou moeten verleiden.

Deze algoritmes lijken een vrij onschuldig middel om een commercieel doel te verwezenlijken: jouw aandacht vasthouden om meer advertentie-inkomsten te werven en nóg meer data te verzamelen om de algoritmeformules te voeden. Toch kunnen de algoritmes minder onschuldige gevolgen hebben en zelfs samenleving ontwrichtende gevolgen hebben.

©PXimport

Algoritmes in de praktijk

Eigenlijk bij alles waar een computer aan te pas komt, komen algoritmes om de hoek kijken. Supermarktketen Albert Heijn kent persoonlijke aanbiedingen, die koopgedrag combineert met meerdere variabelen om je met op jouw gerichte voordeeltjes naar de winkel te lokken. Dating apps als Tinder gebruiken algoritmes die bepalen hoe vaak je profiel getoond wordt en aan wie. Zo’n bedrijf heeft er immers niks aan als je na één onbetaalde swipe de liefde van je leven tegenkomt. Ingewikkelder wordt het als we kijken naar zelfrijdende auto’s. Hier vertrouwen we op algoritmes die binnen een fractie van een seconde soms heftige ethische kwesties oplossen. Prioriteer je bij een mogelijke aanrijding inzittenden of voetgangers? Wijk je bij een onverwacht overstekende hond wel of niet uit richting de kat die op de stoep zit?

Toeslagenaffaire

Om een goed voorbeeld te noemen van de ingrijpende gevolgen waar zwaar leunen op algoritmes toe kunnen leiden, hoeven we niet alleen naar techgiganten te kijken.

De toeslagenaffaire, die leidde tot grote (financiële) problemen bij slachtoffers en de val van het kabinet-Rutte III, kwam voort uit algoritmes. Mensen werden onterecht gekort op hun toeslagen. De wiskundige formule waarmee het algoritme werd bepaald, woog verschillende factoren mee. Dubbele nationaliteit? Een specifieke etnische achtergrond? Het werd allemaal als risicofactor aangemerkt voor mogelijke fraude in het algoritme. Waren er te veel risicofactoren aangevinkt? Dan werden op basis daarvan mensen (vaak onterecht) gekort. Met alle gevolgen van dien.

Algoritmes bij Google-zoekresultaten

Je zou denken dat zoekmachines neutraal zijn en iedereen dezelfde zoekresultaten voorschotelen. Dat is bij Google absoluut niet het geval. Zoekresultaten worden beïnvloed op basis van verzamelde gegevens van Google. Niet alleen in de vorm van gepersonaliseerde zoekresultaten, die je overigens in de zoekinstellingen kunt uitschakelen, maar ook algemener. Afhankelijk van je locatie, zoals het land waar je je bevindt, worden zoekresultaten anders weergegeven. Bijvoorbeeld om de zoekresultaten van pagina’s in een gangbare taal weer te geven, maar ook voor lokaal gevoelige onderwerpen. De algoritmes die bepalen wat Google jou toont, zijn een groot geheim en geven Google enorm veel macht om te bepalen waar jij, of een hele bevolkingsgroep, mee geconfronteerd mag worden. In potentie kan hiermee publieke opinie worden beïnvloed, wat vanuit democratisch oogpunt onwenselijk is. Niet Google, maar Facebook – dat eveneens bepaalt wat jij te zien krijgt – is (en wordt) regelmatig misbruikt om publieke opinie en zelfs verkiezingen te manipuleren: het recente Cambridge Analytica-schandaal is hier een voorbeeld van.

©PXimport

Wiskundige discriminatie

Hoewel algoritmes niet de enige misstand waren die tot de toeslagenaffaire leidden, stelde Aleid Wolfsen, voorzitter van de Autoriteit Persoonsgegevens (AP): “Het hele systeem was op een discriminerende manier ingericht en werd ook als zodanig gebruikt.”

Het algoritme werd hierbij aangewend om statistieken tot vooroordelen om te toveren. Als een soort cijfermatige onderbouwing om onrecht toe te passen. Zo benoemde de AP het voorbeeld dat Nederlanders met een dubbele nationaliteit tot eind 2018 strenger gecontroleerd werden als ze kinderopvangtoeslag aanvroegen dan andere Nederlanders. Die dubbele nationaliteit was een van de waarden waar het geautomatiseerde algoritme op aansloeg en bepaalde dat er extra controle nodig was. Volgens de AP was er hierdoor sprake van discriminatie op basis van nationaliteit.

Bij de toeslagenaffaire werd pijnlijk duidelijk dat de uitkomst van het stappenplan die we als algoritme bestempelen niet altijd een eerlijk resultaat is. Hoefsloot: “algoritmes zijn per definitie gebouwd op historische data, dus het is niet makkelijk om dit soort problemen te omzeilen.”

In deze kwestie lijkt het dus alsof algoritmes gebruikt zijn om onze vooroordelen te bevestigen. “Wat een optie zou zijn”, vervolgt Hoefsloot, “is het erkennen dat algoritmes dit soort vooroordelen kunnen hebben en dus niet per definitie ‘neutraal’ zijn. De resultaten uit de algoritmes moeten worden gezien als kansen en aanbevelingen en niet als de waarheid of als de enige optie. We moeten kritisch blijven op die aanbevelingen en die aanbevelingen ook leren negeren. De mensen die werken met dit soort algoritmes moeten onderwezen worden in de werking ervan en in het feit dat de resultaten enkel kansen en aanbevelingen zijn, en dat die aanbevelingen ook fout kunnen zijn. De beslissende kracht komt dan weer bij de mens te liggen en niet bij het algoritme. Het algoritme wordt enkel gebruikt om complexe berekeningen uit te voeren.”

©PXimport

Gebrek aan menselijke interventie

Hoefsloot vermoedt dat de negatieve bijdrage van algoritmes aan de toeslagenaffaire verklaard kan worden door blind vertrouwen: “Vermoedelijk hebben algoritmes een negatieve bijdrage geleverd aan de toeslagenaffaire omdat er wordt aangenomen dat algoritmes geen fouten kunnen maken. Maar het is en blijft belangrijk om kritisch te blijven op de uitkomsten van de algoritmes en die dubbel te checken. Een persoon moet verantwoordelijk zijn voor de uitvoering van het algoritme en moet in staat zijn om de werking en de uitkomsten van het algoritme te auditen. Het algoritme mag niet als de enige bron van waarheid worden gebruikt. Alleen op deze manier kunnen met algoritmes tijdsintensieve taken nog steeds goed geautomatiseerd worden, maar wordt de beslissende kracht weggenomen.”

Het schrijnende bij de toeslagenaffaire lijkt dat de algoritmes hun vooraf bepaalde werk naar behoren uitvoerde, maar menselijke interventie ontbrak. Ook dit is een patroon dat we bij de algoritmes maar al te vaak terugzien. Als het algoritme van Facebook of Instagram de plank misslaat en je ongepaste posts laat zien, dan gaan meldingen daarover vrijwel altijd door een geautomatiseerd proces. Er komt zeer zelden een menselijk oordeel aan te pas.

YouTube, waarbij de algoritmes je al snel op een spoor van misinformatie en complottheorieën zetten omdat mensen statistisch gezien hier sneller voor kiezen en langer blijven kijken, maakt het je ook onmogelijk een mens op de hoogte te brengen van misstanden. Wanneer een video veel dislikes krijgt, wordt hij minder snel getoond in de aanbevolen video’s of minder vaak automatisch afgespeeld. Wordt een video gerapporteerd als misleidend of op een andere manier ongepast, dan is het in de meeste gevallen ook een wiskundige formule die bepaalt wanneer een video op zwart gezet wordt.

Oneerlijke algoritmes

Helaas is de toeslagenaffaire niet het enige voorbeeld van hoe op overheidsniveau algoritmes oneerlijk zijn toegepast. Hoefsloot wijst op nog twee voorbeelden. Ten eerste het Compas-algoritme dat in de VS wordt gebruikt om recidive te voorspellen, en bevooroordeeld is ten aanzien van mensen met een zwarte huidskleur of van Latino-afkomst. Ook werd in de zomer van 2020 een algoritme in het VK gebruikt dat eindscores van middelbare scholieren moest voorspellen, omdat de scholieren vanwege de coronapandemie geen eindtentamens konden maken. Het algoritme baseerde de score op de historische data van zowel de scholieren zelf als de scholieren die in de afgelopen jaren op diezelfde school hadden gezeten. Maar aangezien scholen een afspiegeling zijn van een bepaalde wijk, en wijken vaak te maken hebben met segregatie, kregen uitmuntende scholieren uit lagere inkomenswijken erg lage scores. Hoefsloot: “Dit is ook een goed voorbeeld van hoe algoritmes diversiteit in de weg kunnen zitten. Dit soort algoritmes zijn alleen op zoek naar de mensen die het beste binnen het ideaalplaatje passen. Vaak worden kenmerken waarop mensen gediscrimineerd kunnen worden (zoals etniciteit, inkomen, geslacht), meegenomen in dat ideaalplaatje.”

Uitbesteden

Waarom er zo weinig mensenwerk aan te pas komt, laat zich raden. Geautomatiseerde processen zijn, vooral in een digitale wereld enorm efficiënt. Techreuzen als Google en Facebook moeten hun aandeelhouders tevreden houden. Het aanstellen van veel mankracht om inhoud te controleren, of tijdlijnen en zoekresultaten zonder algoritmes uit te voeren, doen de beurskoersen geen goed.

Daarbij is het ook belangrijk om in het achterhoofd te houden dat het advertentiebedrijven zijn. De algoritmes zorgen ervoor dat onze aandacht zo vaak mogelijk wordt getrokken en zo lang mogelijk wordt vastgehouden door advertenties en overige inhoud optimaal te personaliseren. De samenstelling van de content en het welzijn van de kijkers is daarbij van ondergeschikt belang.

Zijn algoritmes neutraal?

Ondanks dat we algoritmes omschrijven als een stappenplan, wiskundig of een formule, bestrijdt Hoefsloot dat het iets neutraals is. “Er kunnen waarden (goed of slecht) in algoritmes gebouwd worden. Wel is het belangrijk om te onthouden dat die waarden ook een essentieel deel zijn van de algoritmes. Je kunt geen stappenplan maken zonder beslissingen te maken over welke stappen goed en welke stappen fout zijn. Die beslissingen zijn gebaseerd op waarden.” Algoritmes zouden alleen een neutrale en eerlijke rol kunnen spelen als ze slechts ingezet worden voor complexe berekeningen, waarbij het eindresultaat gebruikt wordt als advies en niet als beslissing. Hoefsloot: “Algoritmes kunnen op verschillende manieren bevooroordeeld zijn. Een voorbeeld daarvan is de training data bias. Algoritmes worden getraind op training data. Als die training data geen representatieve afspiegeling zijn van de maatschappij, dan kan het algoritme bijvoorbeeld beter worden in het herkennen van mensen met een bepaalde huidskleur. In het geval van de gezichtsherkenning zijn die algoritmes bijvoorbeeld getraind met foto’s van voornamelijk witte mannen en in iets mindere mate witte vrouwen. Vandaar dat het algoritme beter is in het herkennen van witte mannen, en veel minder goed in het herkennen van mensen met een andere huidskleur of geslacht.”

Dystopische algoritmes

De eerder genoemde voorbeelden van de toeslagenaffaire, gestuurde zoekresultaten en social media zijn algoritmes die ons dagelijks leven beïnvloeden. Maar het kan nog veel verder gaan, zoals het dystopische sociaal kredietsysteem waar China aan werkt. Hierbij krijgt iedere burger een score op basis van gedrag, en die score bepaalt of je mag reizen, geld mag lenen bij een bank of zelfs waar je mag wonen. Deze score wordt bepaald door algoritmes gebaseerd op arbitraire waardes en geautomatiseerde systemen, die bijvoorbeeld op basis van gezichtsherkenning jou een boete (en een negatieve aantekening) geven wanneer je door een rood stoplicht wandelt. Het geeft aan hoe algoritmes kunnen ingrijpen op de samenleving als ethische waarden volledig uit de code verdwijnen.

Tevens is er een megalomane technische infrastructuur voor nodig, waar China hard aan werkt. Hierbij kwam Huawei eind 2019 nog in een negatief daglicht te staan, omdat het voor de Chinese overheid een algoritme ontwikkelde voor straatcamera’s die Oeigoeren uit mensenmassa’s kan pikken. Bij herkenning worden overheden onmiddellijk op de hoogte gesteld van zijn of haar aanwezigheid. Zo lijkt in het geval van China dat algoritmes zelfs aan de basis staan van mensenrechtenschendingen, en wellicht (deels) bijdragen aan wat sommige landen al bestempelen als de Oeigoerse genocide.

Geen ontkomen aan

Het voorbeeld van China laat een extreme kant zien van het gebruik van algoritmes, maar ook ons dagelijks leven wordt er dus door beïnvloed. Hoe kun je je er tegen wapenen? Hoe krijg je een internet en dienstverlening die zo neutraal mogelijk ingericht is?

Het antwoord is tamelijk deprimerend. Je kunt zoekdiensten als StartPage en DuckDuckGo gebruiken, die wat gebruikersvriendelijkere algoritmes lijken te gebruiken, maar als zoekmachine nog altijd tekortschieten. En hoe het zit met de zoektechnologie van deze alternatieven die jouw resultaten weergeeft? Dat blijft gissen.

De enige manier om onder de dubieuze algoritmes van Facebook, Instagram en YouTube uit te komen is door de diensten links te laten liggen. Onder een overheid uitkomen die algoritmes oneerlijk toepast? Dat is misschien wel een nóg onrealistischere uitdaging.

De verantwoordelijkheid ligt bij de programmeurs en eigenaren (bedrijven en overheden) achter de algoritmes. Als mensen eindverantwoordelijk worden gemaakt voor de uitkomst van de stappenplannen en algoritmes worden getraind op een representatieve afspiegeling van de maatschappij, kunnen eerste stappen gezet worden.

Hoefsloot vult concluderend aan: “Daarnaast is het belangrijk dat de subjecten van de algoritmes zich ervan bewust zijn dat er een beslissing over hen wordt genomen op basis van een algoritme en moeten die beslissingen uitgelegd kunnen worden. De subjecten moeten het systeem kunnen aanvechten, net als bij een menselijke beslissing.”

©PXimport

Meer over algoritmes

Wil je meer te weten komen over hoe algoritmes ons leven beïnvloeden? Netflix biedt de documentaire ‘Coded Bias’ aan, die naast het blootleggen van gebreken in gezichtsherkenning op basis van huidskleur en ras, meer misstanden aan de kaak stelt. De serie Black Mirror (aflevering ‘Nosedive’) laat zien hoe een sociaal kredietsysteem in de Westerse wereld er mogelijk uit zou zien. Het boek Algoritmes aan de macht (Hannah Fry) legt de uitdagingen van een geautomatiseerd bestaan bloot. Tevens raadt Hoefsloot de boeken ‘Weapons of Math Destruction’ van Cathy O’ Neil en ‘Het internet is stuk’ van Marleen Stikker (internetpionier en tevens oprichter van Waag) aan.

©PXimport

▼ Volgende artikel
Oppo lanceert Reno14 Series met AI-fotografie en vernieuwd ontwerp
Huis

Oppo lanceert Reno14 Series met AI-fotografie en vernieuwd ontwerp

OPPO heeft de Reno14 Series gelanceerd. De smartphones, bestaande uit de Reno14 5G en Reno14 F(S) 5G, bieden AI-fotografie, verbeterde productiviteitsfuncties en een water- en stofbestendig ontwerp. Beide modellen zijn uitgerust met grote batterijen, snellaadtechnologie en ColorOS 15 op basis van Android 15. En ja, het is ook hier AI dat de klok slaat.

De nieuwe Reno14 5G en de Reno14 F(S) 5G combineren geavanceerde AI-functies met een ontwerp dat volgens de fabrikant is geïnspireerd op, eh, zeemeerminnen. Bijzonder ja... Beide modellen zijn uitgerust met verbeterde cameratechnologie en beschikken over een water- en stofbestendige behuizing met IP66, IP68 en IP69-certificeringen. De toestellen zijn per direct verkrijgbaar in Nederland.

Zeemeermin-look in glas

De Reno14 Series introduceert het zogenoemde Iridescent Mermaid Design, dat tot stand komt via twaalf coatinglagen en vijf fasen van microgravure, aldus Oppo. Hierdoor ontstaat een glanzende lichtreflectie op de achterkant. De Reno14 5G heeft een glazen afwerking uit één stuk gecombineerd met een aluminium frame, wat bijdraagt aan de stevigheid van het toestel. De behuizing is bestand tegen water en stof, en de usb-c-aansluiting is voorzien van een platina coating om corrosie te beperken, ook bij intensief gebruik.

©Oppo

Aan de achterzijde is dankzij vernuftige techniek inderdaad een soort zeemeermin zichtbaar. Of in elk geval iets van een staartvin...

Scherm reageert altijd

Beide modellen beschikken over een plat amoledscherm met smalle randen. De Reno14 5G heeft een 6,59-inch display, terwijl de Reno14 F 5G een 6,57-inch scherm biedt. Ze ondersteunen functies als Splash Touch en Glove Mode, waarmee het scherm dus ook bij natte handen of gebruik met handschoenen blijft reageren. Qua kleurstelling zijn er meerdere varianten beschikbaar. De Reno14 5G komt in Opal White en Luminous Green, terwijl de Reno14 F 5G verkrijgbaar is in Opal Blue en eveneens in Luminous Green.

Flitser versterkt nachtbeelden

Een belangrijk onderdeel van de serie is 'AI Flash Photography'. De Reno14 5G beschikt over een drievoudig flitssysteem, waaronder een speciale focusflitser voor de telefotocamera. Dit moet volgens Oppo tot tien keer meer lichtopbrengst geven dan bij de vorige generatie. De Reno14 F 5G heeft een tweevoudig flitssysteem dat een verdubbeling van de helderheid levert ten opzichte van eerdere modellen. De Reno14 5G is daarnaast uitgerust met een 50 megapixel 3,5x telefotocamera, waardoor gebruikers meer mogelijkheden hebben voor portret- en zoomfotografie.

©Oppo

Een geavanceerd camerasysteem moet voor nog betere foto's zorgen, ook al de lichtomstandigheden niet ideaal zijn.

Strakkere foto's dankzij AI

De toestellen bieden verschillende AI-gedreven functies. 'AI Livephoto 2.0' combineert korte en lange belichtingen in één opname, zodat bewegingen worden vastgelegd zonder onscherpte. Met de ingebouwde AI Editor kunnen foto's automatisch worden bijgesneden, vervorming worden hersteld en filters worden toegepast. Extra functies zijn onder andere 'AI Perfect Shot', dat ongewenste gezichtsuitdrukkingen kan corrigeren, en 'AI Eraser' en 'Reflection Remover', waarmee storende objecten of reflecties uit beelden worden gepoetst. Ook voor video zijn er verbeteringen, met ondersteuning voor 4K HDR-opnames met een breder dynamisch bereik en natuurgetrouwe kleuren.

Tolk en personal assistant in één

Naast fotografie richt Oppo zich met de Reno14 Series ook op productiviteit. Het nieuwe ColorOS 15 introduceert 'AI Mind Space', waarin informatie uit apps of het web eenvoudig kan worden opgeslagen en later via natuurlijke taal kan worden teruggevonden. Ook zijn er vertaalmogelijkheden toegevoegd, waaronder AI Call Translator voor live-gesprekken en een speciale app die tekst of spraak realtime vertaalt. Deze functies moeten de smartphones bruikbaarder maken in internationale situaties en bij dagelijks multitasken.

©Oppo

Extra koeling voor gamers

Voor betere prestaties tijdens gamen en multitasken zijn de toestellen voorzien van een verbeterd koelsysteem. De Reno14 5G beschikt over een 'AI Nano Dual-Drive'-koelsysteem, ondersteund door 'AI HyperBoost 2.0', dat de temperatuur ook tijdens intensief gebruik onder controle houdt. Daarnaast introduceert Oppo 'AI LinkBoost 3.0' voor stabielere netwerkprestaties, met automatische schakeling tussen netwerken en prioritering van belangrijke datastromen. Beide modellen hebben een 6000 mAh-batterij en ondersteunen de eigen SuperVooc-snellaadtechnologie.

Updates tot zes jaar

De Reno14 Series draait op Android 15 met ColorOS 15. Oppo belooft vijf grote ColorOS-updates en zes jaar beveiligingspatches, wat de gebruiksduur van de toestellen flink moet verlengen. Met functies als de 'Trinity Engine' en 'Luminous Rendering Engine' zijn vloeiende animaties en stabiele prestaties een belangrijk aandachtspunt.

De Reno14 Series is zoals gezegd per direct verkrijgbaar. De Reno14 5G kost 649 euro voor de versie met 512 GB opslag en 599 euro voor 256 GB. De Reno14 FS 5G met 512 GB opslag kost 449 euro, terwijl de Reno14 F 5G met 256 GB voor 399 euro al beschikbaar is. Oppo biedt tot 28 september verschillende introductiebundels aan, waaronder draadloze oordopjes en snelladers bij aankoop van een toestel.

▼ Volgende artikel
3D-printen zonder eigen printer: zo doe je dat
© Kittipong Jirasukhanont
Huis

3D-printen zonder eigen printer: zo doe je dat

Heb je een ingenieus ontwerp in gedachten, maar geen 3D-printer in huis? Geen probleem, want er zijn steeds meer manieren om objecten te laten printen zonder zelf apparatuur te bezitten. Online printdiensten nemen je werk uit handen, terwijl je alleen een digitaal bestand hoeft aan te leveren. Of je nu een sleutelhanger ontwerpt of een uniek cadeautje voor een verjaardag, 3D-printen biedt talloze mogelijkheden. Bovendien kun je putten uit uitgebreide digitale bibliotheken met kant-en-klare modellen.

In dit artikel laten we zien hoe je zonder eigen 3D-printer toch fysieke objecten maakt:

  • Zoek of ontwerp zelf een 3D-model
  • Upload je bestand naar een online printservice
  • Kies materiaal, kleur en afwerking
  • Houd rekening met de levertijd en combineer bestellingen om transportkosten te beperken
  • Meet onderdelen nauwkeurig op als je vervangstukken wilt laten printen
  • Let bij speciale projecten op resolutie en laaghoogte-instellingen

Lees ook: High-tech hobby’s: de leukste tools om zelf iets moois te maken

Het printen van ruimtelijke objecten is makkelijker dan ooit, zelfs zonder eigen 3D-printer. Er is namelijk een groeiend aanbod van onlineplatforms en webshops dat het fysieke printproces voor hun rekening neemt, terwijl jij enkel een digitaal ontwerp aanlevert. Daardoor is 3D-printen niet langer alleen weggelegd voor techfanaten of bedrijven. Het volstaat om een geschikt 3D-model te hebben in een gangbaar bestandstype, zoals STL, OBJ of STEP, en je kunt direct aan de slag. De rest van het printproces kun je uitbesteden aan professionele printservices, zodat je altijd verzekerd bent van hoge kwaliteit. Zo kunnen hobbyisten, studenten en ondernemers gemakkelijk experimenteren met 3D-technologie. Het maakt niet uit of je een miniatuur voor bordspellen, een vervangend onderdeel voor een huishoudelijk apparaat of een gepersonaliseerd sierobject wilt maken. Je regelt alles met een paar simpele online handelingen.

Een ontwerp vinden of zelf maken

De eerste stap bij 3D-printen zonder eigen printer is het vinden of ontwerpen van een geschikt model. Online zijn er miljoenen gratis en betaalde ontwerpen beschikbaar, die je vrij kunt downloaden en gebruiken. Platformen als Thingiverse en MyMiniFactory staan bol van de creaties van hobbyisten en professionals. Via de zoekfunctie typ je bijvoorbeeld ‘phone holder’ (telefoonhouder), waarna je talloze varianten vindt die direct te printen zijn. Heb je liever iets unieks? Dan kun je zelf aan de slag met ontwerpprogramma’s met een intuïtieve interface, waarmee je een 3D-bestand genereert (zie het kader ‘Zelf 3D-modellen maken’). Zo heb je de basis voor je zelfgemaakte 3D-project klaar. Het kost uiteraard wat meer moeite dan kiezen voor een ontwerp van iemand anders, maar zelf ontwerpen is wel een stuk leuker en niet in de laatste plaats leerzamer.

Op sites zoals Thingiverse staan talloze leuke en praktische ontwerpen die je kunt downloaden.

Zelf 3D-modellen maken

Wil je liever zelf unieke modellen ontwerpen? Dan zijn er diverse gratis en betaalde ontwerppakketten. Een interessante optie is Tinkercad, dat volledig in de browser werkt. In Tinkercad kies je voor Create new design, waarna je primitieve vormen sleept en schaalt. Ook Blender is een optie, met krachtige sculpting- en animatiefuncties. Let wel op de leercurve: Blender is uitgebreider dan Tinkercad, wat voor beginners interessant maar ook uitdagend kan zijn. Voor elk programma geldt dat talloze tutorials online beschikbaar zijn. Neem de tijd om wat basisprincipes te leren, zodat je eenvoudig jouw eigen creaties vormgeeft. Zo hoef je nooit te vertrouwen op bestaande downloadbare ontwerpen.

De Sculpt-modus in Blender (beeld: Blender.org).

Online printservices: zo werkt het

Als je eenmaal een bestand hebt, kun je het uploaden naar een online printservice. Er is keuze uit vele aanbieders, bijvoorbeeld 3DLabs en 3D Print Portaal. Je gaat naar de website en uploadt simpelweg het bestand vanaf je computer. De dienst controleert of je model printbaar is en toont vervolgens de geschatte kosten. Die kosten hangen af van materiaal, afmetingen en complexiteit. Wil je bijvoorbeeld een prototype in kunststof? Dan kies je in het materiaalmenu voor PLA of ABS en vink je de gewenste kleur aan. Ook metalen zoals staal of messing zijn soms mogelijk, maar die opties liggen prijstechnisch hoger. Heb je de instellingen gevonden? Dan rond je de bestelling af zoals je bij een reguliere webshop winkelt. De levertijd varieert van een paar dagen tot weken. Zo heb je in een handomdraai een professioneel geprint object in huis, zonder zelf technische apparatuur te hoeven bezitten. Het hele proces is daardoor uiterst laagdrempelig en snel geregeld.

Bij het aanleveren van je 3D-model is het belangrijk om te weten welke bestandstypen de printservice accepteert. STL is veruit de meest gangbare standaard. Het bevat de geometrie van je ontwerp in de vorm van kleine driehoekige vlakken. Daarnaast is OBJ populair omdat het extra informatie kan bevatten, zoals kleur- of textuurdetails. Er bestaan ook formaten als STEP, 3MF en AMF, maar niet elke aanbieder ondersteunt deze. Kijk op de website van de aanbieder ook of er aanvullende eisen zijn, bijvoorbeeld ten aanzien van de wanddikte van je ontwerp.

Het gebruik van een 3D-printservice is vaak heel eenvoudig.

 Keuze uit materialen en afwerking

Niet alleen de technologie achter 3D-printen is divers, ook de materiaalkeuzes zijn talrijk. Voor de meeste beginnende gebruikers volstaan de eerder genoemde kunststoffen zoals PLA en ABS (zie kader ‘De meest gebruikte materialen’). PLA is biologisch afbreekbaar en relatief eenvoudig te printen, terwijl ABS sterker en iets hittebestendiger is. Zoek je een chique uitstraling? Dan kun je kiezen voor harsgebaseerde prints, gemaakt met lasers (SLA) of lcd-technologie. Het resulterende oppervlak is zeer glad, ideaal voor gedetailleerde miniaturen of sieraden. Daarnaast zijn er steeds meer mogelijkheden om met metalen te werken, hoewel dit vaak duurder uitvalt. Als je een model in metaal bestelt, wordt het in meerdere stappen gefreesd, gegoten of gesinterd, afhankelijk van de aanbieder. Na het printen kan een object extra nabewerkt worden, bijvoorbeeld door schuren, polijsten of zelfs verven. Sommige onlinediensten bieden deze nabewerking als extra optie aan. In de menu’s kies je dan voor afwerkingen als Polished of Painted en geef je eventueel een gewenste kleur op. Zo bepaal je zelf hoe je uiteindelijke ontwerp eruit komt te zien, zonder eigen apparatuur in huis.

©stockphoto-graf - stock.adobe.com

PLA-filament is in eindeloos veel kleuren op rollen verkrijgbaar.

De meest gebruikte materialen

PLA is een biologisch afbreekbaar bioplastic gemaakt van maïszetmeel. Het is goedkoop en relatief stevig, waardoor het ideaal is voor beginnende 3D-projecten. ABS is wat sterker en beter bestand tegen hitte. Voor afdrukken met extreme details, zoals miniaturen of sieraden, wordt vaak een op hars gebaseerd proces gebruikt waarvan het eindresultaat bijzonder glad is. Metalen prints, waaronder roestvrij staal en messing, komen tot stand via geavanceerde technieken als lasersinteren of gietprocessen. Deze zijn duurder, maar leveren zeer duurzame stukken op. Nylon (polyamide) is een ander materiaal dat veel wordt toegepast, zeker voor functionele onderdelen. Het is licht, flexibel en slijtvast. Voor elk materiaal gelden specifieke ontwerpregels. Probeer bijvoorbeeld niet te dunne wanden te maken als je met harsprint werkt, omdat die kunnen breken. Ook is de nabehandeling verschillend: PLA kun je schuren en verven, terwijl metalen vaak worden gepolijst of gecoat. Er is keuze genoeg, zodat er altijd wel een geschikt materiaal is voor jouw project.

Kosten en planning in de hand houden

Wanneer je een 3D-object laat printen via een onlinedienst, is het verstandig om vooraf je budget en tijdsplanning te bepalen. De prijs wordt meestal berekend op basis van volume en materiaalkeuze. Een simpel plastic figuurtje kost bijvoorbeeld maar een paar euro, terwijl een groot metalen voorwerp in de honderden euro’s kan lopen. Doe een paar proefuploads met verschillende materialen en controleer de gepresenteerde prijs om een idee te krijgen van de mogelijkheden. Let ook op eventuele opstartkosten per bestelling. Sommige platformen rekenen een vast tarief voor elke nieuwe opdracht, ongeacht het formaat. Om transportkosten te beperken, kun je bestellingen combineren of meerdere exemplaren in één keer laten printen. Daarnaast is het slim om te checken hoelang de productie en verzending duren. Voor belangrijke deadlines is het verstandig om wat extra speling in te bouwen, zeker als je nog nabewerking wilt uitvoeren of het object elders moet laten afwerken. Zo voorkom je teleurstellingen, zowel financieel als qua timing, en houd je de kosten en planning beter onder controle.

©ANDREY RADCHENKO

3D-printen in metaal is aanzienlijk kostbaarder dan printen in kunststof.

Van idee tot realiteit met handige voorbeelden

Stel, je wilt een vervangende knop voor je keukenmachine ontwerpen. Om te beginnen meet je de diameter van de as, de hoogte van de originele knop en andere relevante maten met een schuifmaat. Daarna start je je ontwerpsoftware en maak je een cilinder met dezelfde afmetingen. Vervolgens ‘boor’ je een gat in het midden, iets groter dan de as. Je voorziet de buitenzijde van ribbels voor extra grip door simpelweg in je 3D-programma meerdere verticale vlakken toe te voegen. Vervolgens exporteer je het model. Upload je ontwerp naar een printservice en pas de materiaalinstellingen aan. Hierdoor krijg je direct zicht op de prijs. Ben je tevreden? Dan plaats je de bestelling en wacht je tot het pakketje arriveert. Een ander voorbeeld is het printen van gepersonaliseerde sieraden. Upload een eigen 3D-ontwerp, kies een metaal of metaalfinish en laat de aanbieder de rest regelen. Zo wordt 3D-printen iets tastbaars. Creatieve mogelijkheden zijn eindeloos, voor hobby, werk en studie.

©Studio Peace - stock.adobe.com

Meten is weten, dat geldt zeker voor het nauwkeurig namaken van vervangende onderdelen.

Verwacht geen wonderen

Als laatste is het belangrijk om je verwachtingen realistisch te houden. 3D-prints zien er over het algemeen net wat minder strak en glad uit dan in een fabriek of door een professional vervaardigde producten. Bekijk ook altijd de reviews van een printservice en controleer of ze ervaring hebben met het materiaal dat je wilt gebruiken. Blaas je ontwerp niet onnodig op, want hoe groter het is, hoe hoger de kosten en de kans op printfouten. Zorg dat je ontwerp fysiek stabiel staat, zonder overbodige uitsteeksels die kunnen breken. Een handige tip is om bij twijfel eerst een kleinere testversie te laten printen en die vervolgens aan te passen in de configuratietool, waarin je bijvoorbeeld de afmetingen eenvoudig aanpast. Zo zie je of het model overeenkomt met wat je in gedachten had, zonder direct de hoofdprijs te betalen. Voor speciale projecten met verfijnde details, zoals sieraden of miniaturen, is het raadzaam te informeren naar de resolutie en laaghoogte. Vaak kun je deze waarden instellen in de bestelmodule. Door daar goed op te letten, verbeter je de kwaliteit enorm. Zo haal je het beste uit je online 3D-printervaring.

Eigen prints zijn vrijwel altijd net wat minder strak dan in serie gemaakte producten, wat hier goed te zien is.

Meer controle

Met de juiste voorbereidingen, zoals een goed bestandstype en kennis van verschillende materialen, en door gebruik te maken van online printservices, kun je snel en voordelig aan de slag. Wil je nóg meer controle? Dan loont het om software te verkennen en op termijn eventueel zelf een 3D-printer aan te schaffen. Uiteindelijk is 3D-printen voor iedereen toegankelijk, zolang je maar de juiste stappen volgt.

Voordelige 3D-printers voor thuis

Als je na een paar online bestellingen de smaak te pakken hebt, kun je overwegen zelf een printer aan te schaffen. Er zijn tegenwoordig al betaalbare instapmodellen onder de driehonderd euro. Bekende merken bieden FDM-printers aan, waarmee je met gesmolten filament in lagen print. Let bij je aankoop op de bouwgrootte, de maximale temperatuur en de beschikbaarheid van reserveonderdelen. Een populair instapmodel is de Creality Ender-reeks, bekend om zijn uitbreidbaarheid. Wil je hogere resolutie of fijne details? Dan is een zogenoemde resinprinter wellicht interessant. Merken als Anycubic leveren compacte harsprinters (lcd of SLA), die vloeibare hars laag voor laag uitharden. Houd er rekening mee dat je te maken krijgt met geuren en chemische resten. Een goede ventilatie en beschermingsmiddelen zijn dus belangrijk. Verder moet je je geprinte objecten reinigen en nabelichten. Dit klinkt als veel werk, maar als je serieus in 3D-printen wilt duiken, bieden deze apparaten ultieme controle en eindeloze experimenteermogelijkheden in eigen huis.

3D-printers uit de Ender-reeks van Creality vind je online al voor minder dan 300 euro.