Der 3D-Drucker ist eine Technologie, die im Moment immer bedeutender wird. Er wird bereits in vielen Bereichen des täglichen Lebens eingesetzt, ohne dass wir es jedes Mal merken. Im Jahre 1986 wurde das erste Patent für einen 3D-Drucker angemeldet. Aber erst 2009 kam der erste 3D-Drucker auf den Markt. Danach nahm die Entwicklung rasante Formen an. Heute befinden wir uns kurz vor der Schwelle zum Massenmarkt.
Man kann sich momentan noch nicht vorstellen, dass 3D-Drucker unser Zuhause einmal in der Fläche erobern werden. Aber das glaubte beim Computer, der Ende der 1970er-Jahre für den Hausgebrauch entwickelt wurde, auch kaum jemand. Heute befindet sich praktisch in jedem Haushalt ein Computer, mittlerweile häufig in Form eines Smartphones.
Ich sage voraus, dass der 3D-Drucker diese Karriere auch vor sich hat. Daher ist es klug, sich schon heute mit dieser Technologie anzufreunden.
Steigen Sie in Ihr neues Hobby ein und erfahren Sie in meinem Buch, wie ein 3D-Drucker eingesetzt werden kann. Dabei beziehe ich mich ausdrücklich nicht auf ein spezielles Produkt. Egal, welchen 3D-Drucker Sie besitzen oder welchen Sie sich anschaffen möchten, in diesem Buch erhalten Sie einen Überblick über die Technik, das Erstellen von 3D-Modellen, den Druck von 3D-Objekten, das Finalisieren dieser Objekte sowie konkrete Tipps zu vielen Druck-Projekten.
Hinweis
Ich verwende übrigens die Ausdrücke 3D-Objekt und 3D-Modell so: Das 3D-Modell ist die digitale Datei und das 3D-Objekt das ausgedruckte Objekt. Damit möchte ich sprachlich zwischen einem Objekt, welches nur im Computer vorhanden ist, und einem Objekt in der realen Welt unterscheiden.
Im ersten Teil des Buches stelle ich den 3D-Druck in seinen technischen Aspekten vor. Ich beschreibe, wie 3D-Modelle erstellt, wie sie gedruckt und veredelt werden.
In Kapitel 1 erfahren Sie anhand verschiedener Beispiele, wie der 3D-Druck bereits heute eingesetzt wird.
Kapitel 2 behandelt die technische Seite des 3D-Druckers. Sie erfahren, aus welchen Teilen er besteht und wie diese zusammenwirken.
Kapitel 3 stellt die Möglichkeit vor, 3D-Modelle aus dem Internet zu laden.
Kapitel 4 geht auf die Erstellung von 3D-Modellen ein. Sie lernen verschiedene CAD-Programme kennen, die dazu verwendet werden können.
In Kapitel 5 wird die Möglichkeit vorgestellt, 3D-Modelle zu erstellen, indem man sie einscannt.
Kapitel 6 beschäftigt sich mit dem 3D-Druck im engeren Sinne. Sie erfahren, wie man den eigenen Drucker vorbereitet, wie man druckt und wie die Nachbereitung eines Drucks aussieht.
In Kapitel 7 wird dann der Veredelungsprozess behandelt. Ein fertig gedrucktes Objekt ist zumeist einfarbig, und es können kleinere Fehler des Drucks bestehen. Sie lernen, wie Sie ein Objekt bemalen und feilen, um es dadurch zu verbessern.
Im zweiten Teil des Buches, in den Kapiteln 8 bis 18, werden verschiedene Projekte durchgeführt, in denen jeweils ein 3D-Modell erstellt, gedruckt und veredelt wird. Dabei erfahren Sie genau, wie man beim 3D-Druck vorgeht, egal welchen Drucker Sie einsetzen möchten. Anhand eines Projekts erkläre ich auch, wie Sie einen 3D-Druck in einem lokalen 3D-Druck-Shop in Auftrag geben können. Sie können dieses Buch also auch verwenden, wenn Sie keinen eigenen 3D-Drucker besitzen.
Der Ausblick soll Ihren Blick in die Zukunft richten. Sie haben nun eine Menge über den 3D-Druck erfahren und können sich weiteren Projekten zuwenden.
Wenn Sie 3D-Modelle aus dem Internet herunterladen, aber auch wenn Sie Objekte einscannen oder sie als 3D-Modell nachbauen, sollten Sie immer darauf achten, rechtlich auf der sicheren Seite zu sein. In Anhang A finden Sie deshalb wichtige Hinweise zu rechtlichen Fragen des 3D-Drucks, verfasst von Rechtsanwalt Manuel Jansen.
In Anhang B finden Sie schließlich ein Glossar, in dem die wichtigsten Begriffe des 3D-Drucks erläutert werden.
Download zum Buch
Weiterhin möchte ich Sie auf die Möglichkeit hinweisen, die Materialien zum Buch von der Webseite des Verlags (www.mitp.de/0210) herunterzuladen. Die Struktur des Downloads können Sie Anhang C entnehmen.
Jetzt wünsche ich Ihnen ein interessantes Eintauchen in die Materie. Ich hoffe, dass der 3D-Druck Sie inspiriert und Ihnen genauso viel Spaß macht wie mir. Es ist ein faszinierendes Thema mit ungeheuer viel Potenzial.
Thomas Kaffka
In diesem ersten Kapitel stelle ich einige Beispiele vor, in welchen Bereichen unseres täglichen Lebens der 3D-Druck bereits eingesetzt wird.
Der 3D-Druck wird in der Automobilindustrie eingesetzt, um Teile von Fahrzeugen zu produzieren. Es gibt aber auch Unternehmen – wie Local Motors in den USA (https://localmotors.com/) –, die ein gesamtes Kraftfahrzeug mit dem 3D-Drucker herstellen (siehe Abbildung 1.1).
Abb. 1.1: Kfz aus dem 3D-Drucker von Local Motors
Auch Schmuck kann heute aus dem 3D-Drucker kommen. Als Beispiel möchte ich Nervous System (https://n-e-r-v-o-u-s.com/) nennen, auf deren Webseite man verschiedene Schmuckstücke bestellen kann, wie Sie in Abbildung 1.2 sehen können.
Abb. 1.2: Schmuck von Nervous System
In der Architektur ist es üblich, kleine Modelle der späteren Gebäude zu erstellen. Diese wurden bisher zumeist in Kleinarbeit gebastelt. Für Architekten bietet der 3D-Druck jedoch die Möglichkeit, Modelle der Gebäude zu drucken, die später gebaut werden sollen. Da dies viel einfacher ist, als das Modell zu basteln, haben so viel mehr Kunden die Gelegenheit, das Gebäude vorher zu sehen und zu »begreifen«. Dies ist viel eindrucksvoller, als ein Gebäude nur auf dem Papier oder am Bildschirm eines Computers zu präsentieren (siehe Abbildung 1.3).
Abb. 1.3: Haus im CAD-Programm SketchUp
Abbildung 1.4 zeigt, wie das im CAD-Programm SketchUp geplante Gebäude (Abbildung 1.3) vom 3D-Drucker Renkforce RF1000 von Conrad Electronic SE hergestellt wird.
Abb. 1.4: Haus vom Renkforce RF1000 gedruckt
Das Startup-Projekt Electroloom (https://www.kickstarter.com/projects/electroloom/electroloom-the-worlds-first-3d-fabric-printer?lang=de) hat einen Drucker entwickelt, der Textilien drucken kann. Damit könnte es einmal möglich werden, Kleidung für den Eigengebrauch zu designen und diese auszudrucken.
Abb. 1.5: 3D-Drucker für Kleidung
Auch Künstler profitieren vom 3D-Druck. Es lassen sich völlig neue Konzepte entwickeln, und es sind Kunstobjekte möglich, die früher so nicht hergestellt werden konnten. Um sich einen Eindruck zu verschaffen, rufen Sie die Webseite von MyMiniFactory (https://www.myminifactory.com/de/) auf und geben als Suchbegriff »Art« ein. Klicken Sie dann auf Art (siehe Abbildung 1.6). MyMiniFactory ist ein Internetprojekt, wo jeder seine 3D-Modelle hochladen kann. Diese können dann von anderen Personen heruntergeladen und gedruckt werden.
Abb. 1.6: Kunstmodelle in MyMiniFactory
Selbst auf der Raumstation ISS befindet sich ein 3D-Drucker, wie in Abbildung 1.7 zu sehen ist. Er ist dafür gedacht, Gebrauchsgegenstände wie Werkzeuge vor Ort zu drucken.
Auf der Webseite https://nasa3d.arc.nasa.gov/detail/iss-tools hat die NASA 3D-Modelle für Gegenstände veröffentlicht, die bereits auf der ISS ausgedruckt wurden. Natürlich hat dies eine Menge Vorteile. Es ist nur notwendig, mit Raketen den Kunststoff auf die ISS zu bringen. Wenn ein Gegenstand schnell benötigt wird, braucht man nicht auf die nächste Rakete zu warten, sondern druckt ihn sofort aus.
Abb. 1.7: 3D-Drucker auf der ISS
Sie tragen sich mit der Idee, einen 3D-Drucker zu kaufen oder Sie haben sich den Drucker bereits gekauft. In diesem Kapitel stelle ich Kriterien vor, die für den Kauf eines 3D-Druckers relevant sind. Dazu wird der Drucker von der Technik her erklärt. Sie lernen Ihren Drucker so besser kennen. Sie erfahren außerdem, wie man den Drucker am besten aufstellt und was man für die eigene Sicherheit beachten muss.
Schauen wir uns zunächst die Funktionsweise von 3D-Druckern an, damit Sie beurteilen können, welchen Drucker Sie sich anschaffen sollten. Dazu gebe ich in Abschnitt 2.1.3 auch eine Kaufberatung.
Ein 3D-Drucker ist im Prinzip ein hochpräzise arbeitender Roboter. Er besteht aus akkurat gearbeiteten Komponenten, die in einer komplexen Art und Weise zusammenarbeiten. Im Rahmen der 3D-Modellierung hat sich der Standard herausgebildet, die Achsen des Druckers mit X (links und rechts), Y (vor und zurück) und Z (hoch und runter) zu benennen und zwar sowohl in den 3D-Modellierprogrammen als auch bei den Hardware-Druckern. Die X- und Y-Achse sind die Achsen in der Ebene, von denen die Z-Achse senkrecht nach oben führt. Und in diesen drei Raumachsen muss der Drucker seine Komponenten und damit das 3D-Objekt, was er druckt, bewegen können.
FDM heißt ausgeschrieben »Fused Deposition Modelling«, ins Deutsche übersetzt etwa »Schmelzschichtverfahren«. Auch gebräuchlich ist, dieses Verfahren als FFF zu bezeichnen, also »Fused Filament Fabrication«. Ein solcher Drucker – und bei den meisten Hobbydruckern handelt es sich um einen solchen – druckt ein 3D-Modell, indem er es mit flüssigem Kunststoff Schicht für Schicht aufbaut. Den schichtweisen Aufbau der Objekte können Sie gut in Abbildung 2.1 sehen. Achten Sie auf die Verschlussklappe des Teleskops.
Abb. 2.1: Das Hubble-Weltraumteleskop als 3D-Objekt
Der Extruder (die Druckdüse incl. Heizelemente), welcher das 3D-Modell ausdruckt, muss in den drei räumlichen Achsen (X, Y und Z) bewegt werden können. Es haben sich dazu verschiedene Techniken herausgebildet, von denen ich im Folgenden einige beschreibe.
Zum einen kann ein Drucker so vorgehen, dass er den Druckkopf am oberen Ende des Druckers in die X- und Y-Richtung bewegt und das Druckbett beim Druck langsam absenkt (Z-Richtung, beispielsweise Ultimaker 2+). Der Material Feeder (der Teil des Druckers, der für den Transport des Filaments zuständig ist) ist bei den verschiedenen 3D-Druckern an unterschiedlichen Stellen angebracht. Beim den Ultimaker-Druckern ist der Material Feeder auf der Rückseite des Druckers vor dem Führungsschlauch anmontiert. Das hat den Vorteil, dass der Druckkopf eine relativ geringe Masse hat und daher sehr schnell bewegt werden kann. Diese Drucker können sehr schnell drucken.
Weiterhin sind Drucker auf dem Markt, bei denen der Druckkopf nur in die Y-Richtung bewegt wird und das Druckbett in die X- sowie in die Z-Richtung (beispielsweise Renkforce RF 2000). Beim Renkforce RF 1000 (wird nicht mehr hergestellt) und RF 2000 sind der/die Material Feeder direkt über dem Druckkopf angebracht. Das hat den Vorteil, dass es so gut wie kein Spiel des Filaments zwischen Material Feeder und Extruder gibt. Der Drucker kann sehr akkurat drucken.
Darüber hinaus gibt es auch Konstruktionen, bei denen sich das Druckbett unten befindet und nur in die Y-Richtung (vor und zurück) bewegt wird, der Druckkopf sich aber in die X- (links und rechts) und Z-Richtung (nach oben) bewegt (beispielsweise STARTT). Beim STARTT-Drucker ist der Material Feeder, wie beim Ultimaker, vor dem Führungsschlauch angebracht. Das hat wieder den Vorteil einer höheren Geschwindigkeit. Es sind auch noch andere Konstruktionen auf dem Markt.
Gedruckt wird also immer durch ein Zusammenspiel der Ansteuerung der X-, Y- und Z-Motoren sowie des Material Feeders. Der Material Feeder bewegt das Filament (der Kunststoff, mit dem gedruckt wird) vor und zurück. Vor, wenn der Drucker flüssiges Filament aufträgt, und zurück, wenn die Druckdüse ihre Position verändert, damit das Material keine Fäden zieht.
Abb. 2.2: Der Material Feeder des RF 1000
Der Material Feeder (siehe Abbildung 2.2) besteht aus einer mit einem Motor betriebenen Achse sowie einer Andruckrolle. Zwischen diesen beiden wird das Filament befördert. Da entweder die Achse oder die Andruckrolle ein Profil hat, um das Filament präzise befördern zu können, kommt es nach häufigem Druck zu einem Abrieb des Filaments. Dann befinden sich überall im Material Feeder kleine Filament-Späne. Dies kann dazu führen, dass das Filament nicht mehr ordnungsgemäß transportiert wird. Es ist daher erforderlich, ab und zu den Material Feeder zu säubern. Das geht mit einem kleinen Malpinsel am besten. Tun Sie das aber bitte nicht während des Drucks, da dann die Härchen des Pinsels in den Feeder gelangen können. Sie müssen in einem solchen Falle den Druck sofort abbrechen.
Abb. 2.3: Druckkopf des RF 1000 in einer seitlichen Ansicht
Abb. 2.4: Die Druckdüse (Extruder) des RF 1000
Der Druckkopf (siehe Abbildung 2.3) besteht aus einem Wagen, der von einem oder zwei Motoren in die verschiedenen Raumachsen bewegt wird und einem Extruder, der Druckdüse (siehe Abbildung 2.4) mit Heizeinrichtung. Dieser wird vor dem Druck aufgeheizt, dadurch wird in seinem Inneren das Filament verflüssigt und durch seinen unteren Düsenausgang ausgeschieden. Der dafür nötige Druck im Extruder wird durch den Material Feeder erzeugt. Es gibt Drucker, bei denen der Extruder durch ein Modell mit einem anderen Durchlassdurchmesser austauschbar ist (beispielsweise bei dem Drucker Renkforce RF 2000). Damit ist es möglich, filigraner bzw. grober zu drucken. Außerdem können Extruder für verschiedene Filament-Durchmesser ausgetauscht werden. Oft befinden sich kleine Ventilatoren am Extruder, die für eine sofortige Abkühlung des ausgetretenen, flüssigen Filaments sorgen.
Ein »normaler« FDM-Drucker kann immer nur einfarbig drucken. Es gibt aber Drucker mit zwei Extrudern (beispielsweise der Ultimaker 3). Diese können gleichzeitig zwei Filament-Farben verwenden. Ein 3D-Objekt kann dann zweifarbig gedruckt werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, neben dem Hauptfilament ein Filament für Stützstrukturen zu drucken, welches beispielsweise wasserlöslich ist und später komfortabel aus dem 3D-Objekt entfernt werden kann (siehe dazu Kapitel 6).
Abb. 2.5: Das Druckbett des RF 1000
Das Druckbett (siehe Abbildung 2.5) ist zumeist eine Glas-, Keramik- oder Plastikplatte, auf der das 3D-Objekt entsteht. Teurere Drucker haben die Möglichkeit, das Druckbett zu beheizen. Das hat den Vorteil, dass dann auch andere Filamente neben PLA (Polyactic Acid) gedruckt werden können. PLA kann von jedem FDM-Drucker gedruckt werden. Ist das Druckbett nicht beheizbar, ist es erforderlich, Maßnahmen zu ergreifen, damit das 3D-Objekt beim Druck nicht den Halt auf dem Druckbett verliert. Dabei sind verschiedene Vorgehensweisen üblich, z. B. die Verwendung eines Prittstifts, mit dem der Druckbereich eingestrichen wird (siehe dazu Kapitel 6).
Neben dem FDM- bzw. FFF-Druck gibt es auch noch andere Verfahren im 3D-Druck, deren Drucker aber heute noch derartig teuer sind, dass diese sich für den Hobbybereich nicht wirklich eignen. Ich möchte drei dieser Verfahren aber trotzdem kurz vorstellen.
Ein FDM-Drucker kann bei einem Extruder immer nur einfarbig drucken. Die Lücke zum echten Farbdruck schließt der Gips-Drucker. Dieser trägt schichtweise Gips auf, welches mit einem Bindemittel (z. B. Wasser) versetzt wurde. Das Bindemittel kann, wie bei einem Tintenstrahldrucker, eingefärbt werden. Das 3D-Objekt wird farbig gedruckt. Wegen des Materials Gips sind die Objekte aber sehr empfindlich gegen Stöße und andere mechanische Einwirkungen. Vom Bauvolumen her sind die Drucker viel größer als FDM-Drucker. Mit Gips-Druckern können beispielsweise menschliche Figuren (siehe auch Kapitel 14) gedruckt werden.
Diese Drucker lassen ein 3D-Objekt aus einem Harz entstehen. Die Objekte können wesentlich feiner und mit einem höheren Detaillierungsgrad hergestellt werden. Das Harz wird mit UV-Licht so bestrahlt, dass es an bestimmten Stellen aushärtet. So entsteht Schicht für Schicht das 3D-Objekt.
Bei den meisten SLA-Druckern (Stereolithografie) wächst das 3D-Objekt unter dem Druckbett nach unten. Es sind Schichtdicken von 0,15 bis 0,05 mm möglich. Dabei entstehen praktisch keine Schichtlinien. Das Aushärten des Harzes bewerkstelligt ein Laserstrahl. Überall, wo er das 3D-Objekt trifft, härtet das Harz aus. Das Druckbett fährt danach etwas nach oben, und frisches Harz läuft nach. So wächst das 3D-Objekt langsam aus dem Harzbett nach unten.
Auch DLP-Drucker (Digital Light Projection) gehen prinzipiell so vor. Das 3D-Objekt hängt in einem mit Harz gefüllten Tank. Das Objekt wird von unten schichtweise mit einem speziellen Beamer belichtet. Dabei wird das Harz Schicht für Schicht ausgehärtet. Da der Beamer immer das gesamte Objekt belichtet, ist der Druck schneller als beim SLA-Drucker, bei dem der Laser in jeder Schicht das Objekt abfahren muss.
Diese Drucker werden vielfach zur Erstellung von Kunstobjekten bzw. Architekturmodellen eingesetzt.
Der SLS-Drucker (Selective Laser Sintering) verwendet zumeist ein Nylonpulver, welches Schicht für Schicht auf dem gesamten Druckbett aufgebracht wird. Dieses wird auf 150 Grad aufgeheizt. Der Laser verbindet jede Schicht Nylon mit der darunter befindlichen, indem er die Schichten verschmilzt, und zwar an den Stellen, an denen sich das Objekt bilden soll. Nach dem Druck muss das noch körnige Nylonpulver vom 3D-Objekt entfernt werden. Das kann mit Bürsten oder auch mit Druckluft geschehen. Das so gewonnene Pulver kann für einen neuen Druck verwendet werden. Im Gegensatz zu anderen Druckverfahren entstehen praktisch keine Schichtlinien und das 3D-Objekt ist sehr genau, detailliert und widerstandsfähig. Ein Druckauftrag dauert zumeist Tage, bis er abgeschlossen ist.
Mit diesen Druckern werden oft Prototypen für die spätere Fabrikation von Einzelteilen gedruckt.
Nun wenden wir uns wieder den FDM-Druckern zu, deren Funktionsweise Sie im Abschnitt 2.1.1 kennengelernt haben. Ich möchte hier die Frage erörtern, was beim Kauf eines 3D-Druckers beachtet werden sollte.
Bevor Sie sich der Frage nach dem richtigen Drucker zuwenden, ist es am besten, ein Budget festzulegen, welches Ihr Drucker nicht überschreiten darf. Da es Drucker praktisch in jeder Preisklasse gibt, verhindern Sie so, dass Ihr angepeilter Drucker immer teurer wird. Zum Zeitpunkt der Drucklegung dieses Buches ist z. B. einer der billigsten Drucker der STARTT-Drucker zu einem Preis von ca. 170 Euro. Dieser Drucker kommt allerdings in Einzelteilen, die zusammengebaut werden müssen. Ein Drucker im oberen Preissegment ist der Ultimaker 3, der derzeit ca. 3.500 Euro kostet.
Wenn Sie einen günstigen Drucker wählen, ist das Druckbett nicht beheizt. Das bedeutet, dass Sie nur das Filament PLA drucken können. Da PLA sehr vielseitig und auch lebensmittelecht ist, braucht das keine Einschränkung zu sein. Aber es sind eben keine flexiblen Filamente möglich. Eine Handyhülle kann unter diesen Umständen beispielsweise nicht gedruckt werden. (Die verschiedenen Filamente werden im Kapitel 6 vorgestellt).
Weiterhin ist bei günstigen Druckern das Druckvolumen klein, oft nicht viel größer als 10 x 10 x 10 cm. Damit kann ein 3D-Modell, das in einer Richtung größer als 10 cm ist, nicht gedruckt werden. Es kann sein, dass Sie bei einem solchen Drucker bestimmte 3D-Modelle für den Druck teilen müssen, um sie später zum fertigen Objekt zusammenzukleben.
Außerdem ist bei günstigen Druckern der Aufbau des gesamten Druckers nicht besonders verwindungssteif (es kann also zu leichten Bewegungen innerhalb des Gehäuses kommen), weil deren Gehäuse vorwiegend aus Kunststoff gefertigt sind. Da sich der Druckkopf sowie das Druckbett beim Druck schnell bewegen, kommt es zu Vibrationen des gesamten Druckers. Es kann sein, dass solche Drucker nicht präzise arbeiten.
Das soll aber nicht heißen, dass günstige Drucker von vornherein schlecht sind. Es bedeutet nur, dass Sie – wie auch bei anderen Produkten – weniger Qualität für weniger Geld bekommen.
Es gibt Drucker, die an das Filament des Herstellers gebunden sind (beispielsweise die Drucker von XYZprinting). Dabei kommt es zu denselben Preiseffekten wie bei bestimmten Tintenstrahldruckern. Der Drucker ist vergleichsweise günstig, aber das Filament teurer als Angebote von anderen Herstellern. Es ist besser, einen Drucker zu erwerben, der nicht an das Filament eines bestimmten Herstellers gebunden ist. Sie können dann Preise vergleichen und günstig einkaufen.
Was ich Ihnen auf jeden Fall empfehlen möchte, ist ein 3D-Drucker, der auch mit einer SD-Karte arbeiten kann. Drucker ohne SD-Kartenslot können nur von einem PC angesteuert werden. Diese Arbeitsweise hat mehrere Nachteile. Der Drucker muss immer neben Ihrem PC stehen. Bei lang andauernden Druckaufträgen kann es sein, dass der PC eine Fehlfunktion hat bzw. eine ungewollte Funktion ausführt. So kann er beispielsweise den Virenscanner starten oder in den Stromsparmodus wechseln. Das kann dazu führen, dass der Druckauftrag abgebrochen wird. Es ist wesentlich besser, den Drucker per SD-Karte unabhängig von Ihrem PC zu betreiben. Ein Druckauftrag wird dann auf Ihrem PC erstellt (wie das geht, sehen Sie weiter hinten im Buch) und auf die SD-Karte übertragen. In einem nächsten Schritt wird die Karte in den 3D-Drucker eingeführt und der Druckauftrag von dort aus gestartet.
Wenn Sie Ihren 3D-Drucker unabhängig von Ihrem PC betreiben, kann der Druckvorgang auch mal 9 Stunden dauern, ohne dass er unterbrochen wird. Außerdem können Sie in dieser Zeit voll über Ihren PC verfügen. Sie müssen natürlich nicht die ganze Zeit den Drucker beobachten. Er verrichtet seine Arbeit ja automatisch. Verlassen Sie Ihre Wohnung oder Ihr Haus jedoch nicht, bevor der Druckauftrag fertig ist. Es könnten Probleme auftreten, die einen sofortigen Druckabbruch erfordern, z. B. wenn sich das Objekt vom Druckbett löst (es ist daher besser, den Druckvorgang immer wieder zu kontrollieren). Wenn der Drucker in einem solchen Fall weiterarbeitet, kann es zu einer Beschädigung seiner Komponenten kommen. Bei einigen Druckern kann man den Druckauftrag auch pausieren (beispielsweise beim Renkforce RF 2000). Der Drucker muss aber angeschaltet bleiben, um später an der definierten Stelle weiterdrucken zu können.
Wenn Ihr PC keinen eingebauten SD-Kartenleser hat, können Sie auch einen externen SD-Kartenleser verwenden. Solche Kartenleser werden an der USB-Schnittstelle angeschlossen und haben einen oder mehrere SD-Kartenslots eingebaut. Die SD-Karte meldet sich im PC als externes Laufwerk an. Ich verwende den SD-Kartenleser von Transcend (USB 3.0 Card Reader RDF5).
Weiterhin sollte ein 3D-Drucker über eine abschraubbare Druckdüse verfügen. Es gibt Situationen (siehe Abschnitt 6.6), in denen man die Druckdüse abschrauben muss, um beispielsweise den Extruder zu reinigen.
Wenn Sie mehr Geld für Ihren Drucker ausgeben können, dann werden die oben besprochenen Parameter (Druckbettgröße, Druckraumvolumen, Präzision des Druckers, Verwendung verschiedener Filamente, um nur einige zu nennen) immer komfortabler. Ab 3D-Druckern mit einem Preis von ca. 1.000 bis 1.500 Euro kommt eine Druckbettheizung dazu. Weiterhin vergrößert sich schrittweise das Druckvolumen, und der Aufbau des Druckers wird immer solider.
Es gibt noch ein weiteres Problem, auf das ich Sie aufmerksam machen möchte, nämlich den Kabelbruch. Da sich der Druckkopf und das Druckbett bewegen und dies in alle Richtungen immer wieder, kann es nach langem Gebrauch des Druckers zu einem Kabelbruch in den Versorgungsleitungen kommen. Das funktioniert nach demselben Prinzip wie das Auseinanderbiegen einer Büroklammer, die immer wieder an derselben Stelle verbogen wird. Sie wird früher oder später genau an dieser Stelle brechen. Es gibt Drucker, die Führungsketten verwenden, in denen die Kabel verlegt sind (beispielsweise Renkforce RF 2000). Die Führungsketten sorgen dafür, dass die Kabel nur weitläufig, sachte gebogen werden, und verhindern so einen Kabelbruch.
In der Tabelle 2.1 werden noch einmal die beschriebenen Kriterien für den Druckerkauf zusammengefasst.
Kriterium |
Auswirkung |
|---|---|
Budget |
Je höher, desto qualitativ besser ist der Drucker. |
Druckbettheizung |
Man kann auch andere Materialien als PLA drucken. |
Druckvolumen |
Je höher, desto weniger müssen Modelle geteilt werden, um sie zu drucken. |
Gehäusematerial |
Metall ist besonders verwindungssteif, Kunststoff nicht. Ein 3D-Drucker aus Metall ist präziser. |
Filament-Wahl |
Wenn Filament von sämtlichen Anbietern gekauft werden kann, kann man sich für einen günstigen Preis entscheiden. |
SD-Kartenslot |
Druck ist unabhängig vom PC möglich, daher weniger störanfällig. |
Kabelführung |
Führungsketten verhindern einen Kabelbruch. |
Anzahl der Druckköpfe |
Bei zwei Druckköpfen können verschiedene Materialien gleichzeitig gedruckt werden. |
Austauschbare Druckdüsen |
Es können filigranere/gröbere Objekte gedruckt werden. |