Einführung 3D Drucker Bau

Entscheidet man sich für den Einstieg in den 3D Druck ist man oft gezwungen sich viele Begriffe im dazugehörigen Fachjargon anzueignen. Spätestens beim Bau eines eigenen 3D Druckers muss man sich in der Regel mit allen Aspekten auseinandersetzen. Das Open Source Projekt der RepRap 3D Drucker – um ein Beispiel zu nennen – bietet hierfür viele Informationen, Druckeinstellungen sowie eine umfassende Community zum Informationsaustausch (http://reprap.org/).

Vorteile des Eigenbaus sind geringere Kosten (dafür eine gehörige Portion Arbeitszeit) sowie umfangreiches Wissen zum Fachgebiet. Auch bei aufkommenden Problemen mit dem Drucker ist oftmals die bessere Entscheidung, diese selbst zu lösen (zumal das meist die günstigere Variante ist) – im Gegensatz zu kommerziellen Druckern, wo das nur bedingt oder auf eigene Gefahr möglich ist. Im Falle von ein bisschen technischem Interesse und Affinität hinsichtlich neuartiger Technologien birgt das Projekt des Eigenbaus auch viel Spaß, insbesondere im Team. Generell weist die Technologie 3D Druck viele Vorteile auf. Viele IT-Experten wetten bereits seit längerem, dass mit 3D Printern innerhalb der nächsten 10 Jahre über 20% aller industriellen Fertigungsprozesse durchgeführt werden.

Bau eines eigenen 3D Drucker

Bau unseres ersten Testdruckers – RepRap Prusa i3.

Zu Beginn darf man nicht gleich auf herausragende Ergebnisse hoffen, ansonsten wird die Motivation eventuell etwas getrübt. Ein selbstgebauter 3D Drucker ist ein Projekt, das laufenden Verbesserungen bedarf. Das reicht vom Nachdrucken diverser Teile für das Gerät selbst, dem Aufrüsten zu neuen Filamentsorten und -farben, dem Aufbessern bei Verschleisteilen wie Riemen oder schlichtweg der optischen Generalüberholung. Weiters sind laufende Vergleiche zu Zubehörteilen und eine stetige Informationsanreicherung zur allgemeinen Thematik empfehlenswert, um das subjektiv bestmögliche aus dem Projekt zu machen. Nach mehreren technischen Iterationen lassen sich im Idealfall bereits sehr akkurate Ergebnisse drucken, wer aber doch lieber unmittelbar loslegen möchte, ist mit einem kommerziellen Produkt besser beraten.

Wissenswertes: Gedruckte Objekte sind auch als Blumentopf einsetzbar, wie unsere Bisasampflanze beweist

Eine von uns gedruckte Bisasampflanze.

Vorteile von kommerziellen Produkten sind im Gegenzug zu selbstgebauten die schnelle Anschaffung, gewährleistete Druckqualität des Herstellers sowie Garantie und technischer Support zum Geräts selbst. Außerdem ist hierbei meist weniger Kalibrierungaufwand nötig, da der Drucker im Werkszustand bereits optimiert wurde, was, wie bereits erwähnt, bei einem selbstgebauten eine kontinuierliche Aufgabe ist. Weiters is zu erwähnen, dass viele Unternehmen das Modifizieren der von ihnen vertriebenen Druckern untersagen. Zuwiderhandeln kann – wie bei elektronischen Geräten jeder Art – zum Verlust der Garantie- und Gewährleistungsansprüche führen. Auftretende Probleme sind also mit Vorsicht zu behandeln und können unter Umständen Reparaturkosten verursachen. Auch die hauseigen vertriebenen Filamenspulen von kommerziellen Herstellern sind oftmals teurer als Nachbauprodukte. Doch genau an dieser Stelle möchten wir mit unseren Tests anknüpfen und aufzeigen wie groß die Unterschiede sind.

Bauen des Prusa i3

Bauprozess des Prusa i3

Im Rahmen der Tests wird versucht möglichst genau auf die einzelnen, unserer Meinung nach besten Filamentangebote einzugehen. Dabei kommen Aspekte rund um die Technologie als Ganzes schnell zu kurz. Aus diesem Grund möchten wir hier noch näher auf die notwendigen Softwareapplikationen und -notwendigkeiten eingehen, die abseits der eigentlichen Modellierung zum drucken notwendig sind.

Häufig verwendete Softwareapplikationen zur Generierung von G-code stellen die Programme Slic3r und Cura dar. G-code definiert die Ausführungsabfolgen für den 3D Drucker und enthält Parameter wie zum Beispiel Koordinaten (x,y,z), Druckfluss, und Temperatur. In Slic3r und Cura ist es möglich Objekte als .stl Dateien zu G-code für den Drucker zu verarbeiten. Eine Vielzahl an Einstellungen wie Schichthöhe, Filament, Füllung des Objekts sowie einfache Manipulation des Objekts (skalieren, rotieren, schneiden) sind in diesen vorhanden.

3D Druck eines Pacman Geists

Druck eines Pacman Geists

Für das perfekte Druckergebnis ist die Kalibrierung des Druckers sowie Einstellungen des Druckverhaltens essentiell. Wie vorangegangen bereits erwähnt, trifft das eher auf selbstgebaute Drucker zu, doch selbst kommerzielle neigen nach diversen Druckphasen dazu, nach erneuter Kalibrierung wieder besser zu laufen. Sind alle Parameter für das jeweilige Objekt sowie Filament eingestellt, steht einem erfolgreichen Druck nichts mehr im Weg.
Ein Tipp von uns: Notizen von Druckeinstellungen für das jeweilige Filament sind sehr nützlich und ermöglichen selbst nach längeren Pausen einen problemlosen Einstieg ohne erneut lange Tests durchführen zu müssen (beispielsweise Nunus PLA Filament Rot Drucktemperatur 95°C, Heizbett 65°C). Aber achtung: Die Farbe des Filaments kann die Drucktemperatur beeinflussen, ganz besonders bei PLA.

Die Thematik rund um den 3D Druck nimmt mit jedem Tag zu und erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Aus diesem Grund werden Einsteigermodelle oder Selbstbaukits von entsprechenden Geräten laufend günstiger und benutzerfreundlicher. Auch viele Großkonzerne haben die Sinnhaftigkeit unterschiedlicher Einsatzgebiete von 3D Printern bereits erkannt. So bieten manche Unternehmen seit einiger Zeit gedruckte Häuser an, die dementsprechend schnell errichtet werden. Andere Ideen belaufen sich auf alltäglichere Aspekte wie der Reparatur von Kleinteilen, dem Verstärken von manch verbesserungswürdigen Objekten oder dem Fokus auf Zierobjekte. In Kombination mit LEDs und anderen Leuchtmitteln lassen sich auch optisch hilfreiche Ergebnisse erzielen. Ein gutes Beispiel dafür gibt der Softwareentwickler Dynatrace mit einer visuellen Hilfe für Programmierer und Development Teams ab. Eine gänzlich andere, bahnbrechende Absicht verfolgen medizinische Bestrebungen: Prothesen aus dem 3D Drucker. Dank biegsamem oder dehnbarem Filament sowie weiteren Eigenschaften, lassen sich in den unterschiedlichsten Disziplinen großartige Resultate erzielen. Zwar sind diese Möglichkeiten mit dem ersten selbstgebauten 3D Drucker nicht unmittelbar gegeben. Üblicherweise wächst eine Idee ebenso, wie die dahinterstehende Technologie. Das bedeutet, dass es bei vielen Modellen kein Problem ist, aufzurüsten und weiter Einsatzzwecke zu ermöglichen. Und jeder, der über längere Zeit bereits ein beliebiges Hobby verfolgt hat weiß, dass neue Investitionen und Upgrades von selbst kommen. Das ist praktisch Gesetz 😉