Hoewel de 3D-printer voor thuis niet de ooit verwachte grote doorbraak heeft gekend, blijft het een opmerkelijk apparaat. Je downloadt een bestand van internet, waarna de 3D-printer dit ontwerp laagje voor laagje opbouwt tot een echt voorwerp. Dergelijke 3D-modellen download je doorgaans in een stl-bestand of stl-file, voordat je kunt 3D-printen. Hoe zit dat precies?

Wanneer je op zoek bent naar een object om te printen, dan kun je 3D-modellen op diverse plekken downloaden. Een bekende site met 3D-modellen is Thingiverse van 3D-printerfabrikant MakerBot Industries. Er zijn verschillende bestandsformaten om 3D-modellen te delen, maar het populairste bestandsformaat voor 3D-printers is stl.

Hoewel 3D-printen wellicht iets van de laatste jaren lijkt, is het stl-bestandsformaat al in 1987 uitgevonden door 3D Systems voor hun eerste commerciële 3D-printer SLA-1. Deze printer maakt gebruik van stereolithografie, waarbij een uv-laserstraal laagje voor laagje een kunsthars verhard en zo een 3D-model opbouwt. De meeste 3D-printers voor thuisgebruik maken gebruik van Fused Deposition Modeling (FDM) waarbij een verplaatsbare spuitmond het model laagje voor laagje met gesmolten kunststof opbouwt.

Het is niet bekend waar stl precies voor staat, maar waarschijnlijk is het een afkorting van het woord stereolithography. Een andere betekenis zou Standard Tessellation Language kunnen zijn.

Tesselatie

Dat stl volgens sommigen voor Standard Tessellation Language staat, is niet voor niets. want voor de opbouw van een model wordt in een stl-file gebruikgemaakt van tesselatie. Tesselatie (oftewel betegeling) betekent dat een oppervlak wordt verdeeld in aaneensluitende vormen, ‘tegels’. In het geval van stl worden driehoeken gebruikt, dit wordt ook wel triangulatie genoemd.

De buitenkant van een 3D-model is in een stl-bestand dus opgebouwd uit driehoekjes. In het stl bestand worden de coördinaten van de hoekpunten van de driehokjes opgeslagen. Met driehoekjes kun je uiteraard niet iedere vorm perfect opbouwen, een bol laat zich bijvoorbeeld nooit vloeiend verdelen in driehoekjes. Een stl-bestand is dan ook een benadering van een 3D-model.

©PXimport

Hierbij geldt dat hoe meer driehoekjes er gebruikt worden, hoe beter de vorm van bijvoorbeeld een bol benaderd kan worden. Daar staat tegenover dat meer driehoekjes ook een groter bestand betekent en dat 3D-printers zelf maar een beperkt oplossend vermogen hebben.

Er moet dus een juiste balans gevonden worden tussen de resolutie en bestandsgrootte. Een te lage resolutie zorgt voor duidelijk zichtbare driehoeken in het model, terwijl een te hoge resolutie geen zin heeft omdat de 3D-printer zelf ook maar een beperkte resolutie heeft.

Van stl naar 3D-model

Doorgaans wordt een stl-bestand gemaakt door een 3D-model dat is ontworpen in 3D-modeleringssoftware te exporteren naar een stl-bestand. Omdat stl een oud en veelgebruikt bestandsformaat is, biedt vrijwel alle 3D-modeleringssosftware biedt ondersteuning voor stl.

Tijdens de export kan de tolerantie ingesteld worden, die bepaalt wat de maximale afstand is tussen het oppervlak van het originele 3D-model en de variant in het stl-bestand. Om weer het voorbeeld van die bol te nemen: een bol opgebouwd uit driehoekjes is nooit perfect rond, dus er zal altijd wat ruimte zitten tussen het originele model en het model dat opgebouwd is uit driehoekjes.

Over het algemeen wordt aangeraden om de tolerantie op één twintigste van de laagdikte van de 3D-printer in te stellen. Bij een laagdikte van 0,2 mm wordt dan dus een tolerantie van 0,01 mm ingesteld. Daarnaast kan ook de hoek die de tegels ten opzichte van elkaar hebben ingesteld worden.

Hierbij zorgt een lagere hoek voor een betere benadering van een model, maar ook voor een groter bestand. Het hangt af van de software die je gebruikt wat je precies kunt instellen voor de export naar stl. Voor de meeste software kun je de aangeraden instellingen opzoeken. Niet ieder stl-file is geschikt voor een 3D-printer, het model moet bijvoorbeeld gesloten zijn om te kunnen printen.

Slicen

Een stl-bestand is maar het halve verhaal om een driedimensionale afdruk met een 3D-printer op basis van een stl-bestand te maken. Het stl-model is eigenlijk alleen het uiterlijk, je hebt aanvullende software nodig om het model om te zetten naar een formaat dat echt door de 3D-printer ondersteund wordt. Dergelijke software wordt een slicer genoemd.

Een voorbeeld van dergelijke software is Ultimaker Cura, dat behalve voor printers van Ultimaker ook geschikt is voor sommige andere 3D-printers. De slicer opent het stl-bestand, waarna er een groot aantal eigenschappen ingesteld kan worden die samen de kwaliteit van de afdruk bepalen. Het belangrijkste is dat het model wordt opgedeeld in laagjes, bijvoorbeeld laagjes van 0,2 mm dik. Je kunt de laagdikte zelf bepalen in de instellingen van de gebruikte slicersoftware.

©PXimport

Hoe dunner deze laagjes zijn, hoe beter de kwaliteit van de afdruk zal zijn. Een hogere kwaliteit leidt uiteraard tot een langere afdruktijd. In de slicersoftware kan ook ingesteld worden of een model hol of opgevuld moet worden afgedrukt, en met welk percentage er dan moet worden opgevuld.

Als opvulling wordt aan de binnenkant van het model dan een ruitjespatroon gebruikt. Opvulling maakt het model sterker, maar gebruikt uiteraard ook veel meer kunststof. Ook kan de slicersoftware steunen aan je model toevoegen die het model ondersteunen tijdens het printen. Heb je een model met te veel overhang, dat stort het zonder steunen in tijdens het printen.

Is alles naar wens ingesteld in de slicersoftware, dan worden de instructies opgeslagen in een GCode-bestand dat naar de printer gestuurd wordt.

Verschil tussen 3mf- en amf- en stl-file

Omdat stl al meer dan dertig jaar geleden is uitgevonden, is het niet gek dat het inmiddels veel beperkingen heeft. Zo bevat een stl-bestand alleen een beschrijving van de buitenkant van een 3D-model. Zaken als kleur, materiaal of textuur kunnen in een stl-bestand niet opgeslagen worden. Toen stl werd uitgevonden in 1987, was dat ook niet noodzakelijk; 3D-printen was net uitgevonden en afdrukken konden met slechts één materiaal tegelijkertijd gemaakt worden.

Overigens is het in de binaire variant van stl in combinatie met bepaalde software wel mogelijk om kleurinformatie op te slaan, maar hierbij is van standaardisering geen sprake. Nu is het gebrek aan kleur bij de huidige 3D-printers voor thuis die doorgaans werken met één kleur kunststof uiteraard geen heel groot probleem, maar de ontwikkelingen op het gebied van 3D-printers gaan natuurlijk door.

Een andere beperking van stl is dat metadata als de auteursnaam niet in het bestand opgeslagen kunnen worden. Er zijn diverse bestandsformaten die de beperkingen van stl (deels) opheffen, maar doorgaans zijn dat eigen bestandsformaten die niet universeel ondersteund worden.

Een poging tot een universeel formaat is het Additive Manufacturing File Format (amf), dat zijn ontwikkeling begon als stl 2.0 en in 2011 is vastgesteld. De standaard wordt beheerd door standaardenorganisaties ISO en ASTM. Amf gebruikt xml als opbouw voor het bestand en ondersteunt in tegenstelling tot stl kleur, materiaal, textuur en metadata. Ook nieuw is ondersteuning voor gebogen driehoeken, zodat ronde vormen efficiënter beschreven kunnen worden.

In de vorm van 3D Manufacturing Format (3mf), dat werd vastgesteld in 2015, is er nog een bestandsformaat dat de opvolger van stl wil worden. 3mf is geïnitieerd door Microsoft, maar ook andere bedrijven als 3D Systems, UltiMaker, Siemens, AutoDesk en HP zijn lid van het 3MF Consortium. Net als amf is 3mf gebaseerd op xml. Ook 3mf kan informatie over materiaal, kleur en textuur opslaan. Windows 10 heeft ingebouwde ondersteuning voor 3mf. Het is vooralsnog onduidelijk welke van deze twee formaten dé opvolger van stl wordt, maar vooralsnog heeft 3mf de grootste kans.

Toen je je laptop kocht, keek je waarschijnlijk vooral naar de processor, de grafische chip en hoeveel GB werkgeheugen erin zit. Of dat werkgeheugen DDR4 of DDR5 is, is voor de meeste mensen geen doorslaggevende factor. Toch is het wel handig om te weten wat de verschillen zijn tussen DDR4, dat je vooral in oudere laptops tegenkomt, en DDR5, dat bij nieuwe modellen meestal de standaard is. DDR5 kan per seconde meer data verwerken dan DDR4. Wat dat verschil betekent en wanneer extra gigabytes meer opleveren dan de stap naar DDR5, lees je in dit artikel.

De techniek achter DDR4 en DDR5

Het grootste verschil tussen DDR4 en DDR5 zit in de datasnelheid en bandbreedte. Zie het als een digitale weg: DDR4 is een prima route waar het verkeer netjes doorrijdt, DDR5 is een bredere snelweg waar per seconde meer data overheen kan. Daardoor hoeft de processor bij zware taken waarbij veel data heen en weer gaat (denk bijvoorbeeld aan videobewerking) minder vaak te wachten op nieuwe informatie. Let wel: die extra 'rijstroken' leveren pas winst op als je processor, grafische chip en software er ook echt gebruik van maken. Bij lichte taken, zoals browsen en tekstverwerken, is werkgeheugenbandbreedte zelden de bottleneck. Gaat dat langzaam, dan heeft dat eerder te maken met de processor, opslag, of de browser.

DDR5 kan ook helpen met het energieverbruik, omdat het op een lagere spanning werkt: 1,1 volt in plaats van 1,2 volt bij DDR4. In een laptop kan dat iets schelen, al hangt het effect af van wat je doet en hoe de rest van het systeem is opgebouwd. Daarnaast zit bij DDR5 een deel van de stroomregeling op de geheugenmodule zelf. Dat kan de stroomvoorziening stabieler maken, maar het maakt de module ook wat complexer om te produceren.

Wat biedt DDR5 in de praktijk?

DDR5 komt vooral tot zijn recht bij taken die veel werkgeheugenbandbreedte vragen, zoals 8K videobewerking of complexe simulaties. Daarbij blijft de processor (en soms de GPU) meestal de doorslaggevende factor: die bepaalt of je systeem zo'n klus überhaupt vlot aankan. DDR5 kan helpen om wachttijd te verminderen, maar het maakt een trage CPU niet ineens snel. Een ander voordeel is dat je per module hoge capaciteiten kunt halen. Voor zware desktop-werkstations zijn systemen met 256 GB aan werkgeheugen inmiddels realiteit. Bij laptops ligt die grens doorgaans lager, vaak rond de 128 GB, omdat ze meestal minder geheugenslots hebben. Bovendien is het werkgeheugen bij veel modellen vastgesoldeerd, waardoor je later niet kunt uitbreiden.

©Batorskaya Larisa

DDR5 voor gamers: nodig of niet?

Voor gamers blijft het voordeel van DDR5 vaak beperkt. In veel games gaat het om een klein verschil, en op 1440p of 4K zie je dat meestal nog minder terug omdat je dan eerder tegen de grens van de videokaart aanloopt dan tegen die van het werkgeheugen. Ook hier geldt: de keuze voor CPU en vooral GPU bepaalt je gameprestaties veel sterker dan de stap van DDR4 naar DDR5. Dat verschil tussen DDR4 en DDR5 is onderzocht in een vergelijkingstest van de gezaghebbende site Tom's Hardware. Daarbij ging het bijvoorbeeld om 3% verschil in gameprestaties in Assassin's Creed Valhalla, 2% in Far Cry 6, Tom Clancy's Ghost Recon Breakpoint, Watch Dogs: Legion en Borderlands 3, en 1% in Shadow of the Tomb Raider en Wolfenstein: Youngblood.

©Crystal Dynamics

Is een laptop met DDR4 nog goed genoeg?

Ja, voor de meeste Nederlanders is een laptop met DDR4 nog steeds goed genoeg. Gebruik je hem vooral voor internetten, Netflix kijken, Microsoft Office en af en toe een simpele fotobewerking, dan merk je in de praktijk nauwelijks verschil tussen DDR4 en DDR5. Bij laptops is DDR4 of DDR5 bovendien vaak geen losse keuze: het hangt samen met de generatie processor die in het model zit.

DDR5 kan wel voordeel geven bij zwaardere taken waarbij de computer grote hoeveelheden data tegelijk moet verwerken, maar dat wordt pas echt interessant als je met zware programma's werkt, of als je games zo soepel mogelijk wilt laten lopen - ervan uitgaande dat je CPU en GPU die werklast ook aankunnen. Denk aan situaties waarin je merkt dat je laptop moeite heeft om alles bij te houden, ook al staat de beeldkwaliteit niet eens extreem hoog. In veel situaties blijft het verschil klein. Belangrijker is vaak de hoeveelheid werkgeheugen: 16 GB voelt meestal merkbaar fijner dan 8 GB, ongeacht of het DDR4 of DDR5 is.

DDR4 is niet meer vanzelfsprekend goedkoop

Lange tijd was DDR4 de slimme, goedkope keuze als je vooral op de prijs lette: het verschil met DDR5 was groot. Door de huidige tekorten klopt dat beeld minder. DDR4-geheugen is flink duurder geworden; in sommige gevallen is de prijs zelfs meer dan verdubbeld. DDR5 is ook duurder geworden, maar omdat de productie van DDR4 wordt afgebouwd, kan DDR4 relatief harder in prijs oplopen. Daardoor ligt DDR4 in veel gevallen dichter tegen DDR5 aan dan je zou verwachten. Wie nu een nieuw systeem koopt, is met DDR4 vaak nog steeds het minst kwijt, alleen is 'goedkoop' bij werkgeheugen momenteel een rekbaar begrip.

©ronstik

Upgraden: wat wel en niet kan

DDR4 en DDR5 zijn nooit onderling uitwisselbaar, ook niet in een desktop. De inkeping zit op een andere plek en het platform moet het juiste type werkgeheugen ondersteunen. Je kunt dus geen DDR5 plaatsen in een systeem dat voor DDR4 is gemaakt, en andersom ook niet.

Bij laptops betekent dit meestal dat als je wilt overstappen op DDR5 je een nieuwe laptop zult moeten kopen. Veel laptops hebben namelijk geen uitbreidbaar werkgeheugen meer: de geheugenchips zitten voor ruimte- en kostenbesparing op het moederbord gesoldeerd, en bij sommige ontwerpen zelfs in hetzelfde pakket als de processor. Dan kun je later niets meer bijprikken. Dat is ook precies waarom DDR4 vs DDR5 bij laptops zelden de hoofdvraag is: je kiest een model, en daar hoort dit type geheugen bij.

Bij een desktop heb je vaak meer speelruimte, maar ook daar is het geen kwestie van alleen de geheugenmodules wisselen. Wil je van DDR4 naar DDR5, dan heb je een moederbord nodig dat DDR5 ondersteunt, en vaak ook een processor die bij dat moederbord past. Heb je vooral te weinig werkgeheugen (bijvoorbeeld 8 of 16 GB) en merk je dat je pc daardoor traag wordt, dan is extra DDR4 bijplaatsen meestal de goedkoopste verbetering. Pas als je toch al toe bent aan een grotere upgrade van je pc, wordt de stap naar DDR5 logisch.

Wanneer moet je echt upgraden?

Echt upgraden is pas zinvol als je merkt dat je huidige machine niet meer probleemloos werkt bij zware klussen zoals grote fotobestanden bewerken, video's monteren of veel dingen tegelijk doen. Heb je nu een laptop met 16 GB of 32 GB DDR4 die nog vlot werkt? Blijf die dan vooral gebruiken zolang de prijzen zo hoog liggen. Twijfel je, kijk dan eerst wat de oorzaak van de mindere prestaties is: zit je werkgeheugen tegen zijn limiet, of zijn het vooral je processor of GPU die de klus niet bijbenen?

Zo controleer je of je extra RAM nodig hebt

Voordat je besluit om een flinke investering te doen in een nieuw systeem of extra geheugen, is het slim om te kijken hoe je huidige computer presteert onder druk. Je kunt dit eenvoudig zelf testen op zowel Windows als Mac.

Windows

Open eerst de programma's die je normaal gesproken tegelijk gebruikt, zoals je browser met veel tabbladen, Word en een videocall. Druk daarna op Ctrl + Shift + Esc om Taakbeheer te openen. Ga naar het tabblad Prestaties en klik op Geheugen. Kijk vervolgens naar de grafiek en het percentage dat in gebruik is: blijft dat langere tijd rond de 80 tot 90 procent hangen terwijl je gewoon je dagelijkse werk doet, dan zit je tegen de grens van je werkgeheugen aan. Dat merk je vaak aan kleine haperingen, zoals tabbladen die trager laden of apps die later reageren. Zie je tegelijk dat je pc veel met de schijf bezig is, bijvoorbeeld omdat programma's ineens langzamer worden terwijl je opslaglampje blijft knipperen, dan is de kans groot dat Windows tijdelijk data op de SSD parkeert omdat het werkgeheugen volloopt.

Apple

Open je gebruikelijke programma's en druk daarna op Command + Spatiebalk. Typ Activiteitenweergave en druk op enter. Klik bovenin op het tabblad Geheugen en kijk onderaan naar de grafiek bij Geheugendruk. Is die groen, dan is er niets aan de hand. Wordt de grafiek geel of rood, dan heeft je Mac meer geheugen nodig om alles vlot te blijven draaien. Let ook op Gebruikte swap: als dat oploopt tot meerdere gigabytes, dan is je werkgeheugen in de praktijk te krap.

Energieopslag stond lang gelijk aan een technische puzzel van losse kastjes en kabels. De Hoymiles HiOne rekent daar definitief mee af. Dit systeem integreert krachtige prestaties in één strakke, modulaire zuil die gezien mag worden. Ben jij klaar voor de volgende stap in energieonafhankelijkheid? Wij doken in de specificaties van deze stille krachtpatser.

Partnerbijdrage - in samenwerking met Hoymiles

Geen kabelbrij, maar strak design

Wie zijn garage of technische ruimte netjes wil houden, zit niet te wachten op een wirwar van kastjes en leidingen. De HiOne lost dit op met een slim modulair ontwerp. De installateur stapelt de batterij- en omvormermodules simpelweg op elkaar.

Het unieke hieraan is dat alle verbindingen intern lopen. Aan de buitenkant zie je dus geen kabels, wat zorgt voor een rustig en 'afgewerkt' beeld. De behuizing voelt niet aan als goedkoop plastic, maar als een solide apparaat dat tegen een stootje kan. Dankzij de IP66-certificering (water- en stofdicht) is het systeem zelfs robuust genoeg om buiten onder een overkapping geplaatst te worden, mocht je binnen ruimte willen besparen.

Klaar voor de moderne grootverbruiker

Dit systeem is specifiek ontworpen om de energiehonger van het moderne, duurzame gezin te stillen. Heb je een warmtepomp, een elektrische auto of een druk huishouden? Dan is de HiOne in zijn element.

De huidige line-up van de HiOne is geoptimaliseerd voor woningen met een 3-fase aansluiting (ondersteuning tot 33,3 A per fase), maar ook 1-fase varianten staan op de planning. Dit maakt het systeem enorm veelzijdig. Waar lichtere systemen vaak moeite hebben om meerdere zware apparaten tegelijk van stroom te voorzien, levert de HiOne onverstoorbaar door. De echte meerwaarde zit in de onafhankelijkheid. Dankzij de 'whole-home backup'-functie kan het systeem bij stroomuitval het hele huis draaiende houden. Dus niet alleen de wifi en de koelkast, maar ook het koken en verwarmen gaan gewoon door.

©Hoymiles / Jeroen Keep

Het brein: AI en dynamische tarieven

Een batterij is tegenwoordig meer dan een opslagvat; het is een slimme handelscomputer. De HiOne wordt aangestuurd door de S-Miles Cloud, een platform dat verder kijkt dan alleen 'vol' of 'leeg'. Met de ingebouwde 'Time-of-Use' modus kan het systeem slim inspelen op energietarieven.

Heb je een dynamisch energiecontract? Dan kan de software automatisch laden als de stroom goedkoop (of zelfs gratis) is en terugleveren of ontladen als de prijzen pieken. Zo verdien je de investering niet alleen terug door eigen gebruik, maar ook door slim te handelen op de energiemarkt. Bovendien leert het systeem jouw verbruikspatronen kennen, zodat er altijd voldoende buffer is voor jouw specifieke situatie.

Geen DIY, maar professionele zekerheid

Het is belangrijk om te benadrukken dat de HiOne geen doe-het-zelfproject is, zoals een eenvoudige balkon-set. Dit is hoogwaardige infrastructuur die naadloos geïntegreerd wordt in je meterkast en woning. Je koopt dit systeem dan ook via een gecertificeerde installateur.

Voor de consument is dat een groot voordeel: je hoeft je niet druk te maken over de techniek. De vakman zorgt dat de zuil op de juiste plek komt te staan, regelt de koppeling met je zonnepanelen en zorgt dat alles veilig draait. Jij bedient het systeem vervolgens simpelweg via de app.

Om deze krachtpatser veilig te houden, is een 5-laags veiligheidssysteem ingebouwd. Dit varieert van speciale drukkleppen en aerogel-isolatie tussen de cellen tot een actieve brandonderdrukkingsmodule die in noodsituaties binnen enkele seconden reageert. Daarnaast wordt de temperatuur op negen punten per cel continu gemonitord.

©Hoymiles / Jeroen Keep

Toekomstmuziek: je auto als batterij

Misschien wel het meest interessante aspect voor EV-rijders is de voorbereiding op V2X (Vehicle-to-Everything). Hoymiles heeft aangekondigd dat er een specifieke V2X-module aankomt voor de HiOne. Hiermee wordt het in de toekomst mogelijk om de enorme accu van je elektrische auto te koppelen aan je thuisbatterij. Je auto fungeert dan als een soort super-accu voor je huis, terwijl de HiOne de regie voert. Daarmee is dit systeem niet alleen een oplossing voor nu, maar ook een voorbereiding op de volgende stap in de energietransitie.

Conclusie

De Hoymiles HiOne is een premium keuze voor huiseigenaren die verder kijken. Het systeem combineert een strak design met de brute kracht die nodig is voor een huis vol warmtepompen en EV's. Door te kiezen voor een professioneel geïnstalleerd systeem met 5-voudige beveiliging en slimme AI-software, haal je niet alleen een batterij in huis, maar een complete energiemanager die klaar is voor de toekomst.