3D-Drucken lernen leicht gemacht: Einsteiger-Leitfaden

3D-Druck ist der Prozess der Formgebung dreidimensionaler fester Objekte mithilfe einer digitalen Datei. Das Verfahren basiert auf einem additiven Prozess.

Bei diesem Prozess werden Materialschichten nacheinander aufgebracht, um ein Modell zu formen. Die Schichten erscheinen als dünne Querschnitte durch das Objekt.

Diese Technologie ist das Gegenteil der subtraktiven Fertigung, bei der Kunststoff- oder Metallstücke durch Fräsen ausgeschnitten oder ausgehöhlt werden.

Derselbe Technologie ermöglicht die Produktion komplexer Modellformen mit minimalem Materialeinsatz im Vergleich zu traditionellen Methoden.

Ist 3D-Druck schwer zu lernen?

3D-Druck mag sehr benutzerunfreundlich erscheinen, da er noch in den Kinderschuhen steckt. Manchmal kann er Einsteiger überfordern, da die meisten Drucker empfindlich und penibel sind.

Zudem erfordert er Konzentration, da Sie Ideen aus Ihrem Kopf auf den Computer übertragen müssen. Je nach individueller Wahrnehmung kann die Technologie als unfreundlich empfunden werden.

3D-Drucker-Design-Software

Bildbearbeitung in Photoshop oder MS Paint sieht so einfach aus. Anders beim 3D-Druck: Er verlangt etwas mehr. Beim Design müssen Sie anders denken, da Design eine ganze Welt aus Kreativität und Vorstellungskraft ist.

Personen mit 2D-Vorerfahrung erleben wahrscheinlich einen schnellen, einfachen Übergang zum 3D-Druck. Das Navigieren in der Design-Software vor dem Designstart ist entscheidend. Es gibt viele Design-Software-Optionen.

Wählen Sie Software, die benutzerfreundlich wirkt. Ihre Hingabe bestimmt, wie Sie mit der Software interagieren.

Glücklicherweise, falls das Lernen nicht klappt, können Sie fertige Designdateien herunterladen und an Ihren Drucker senden.

Hier ist eine Liste der besten 3D-Druck-Design-Software mit Tutorial-Links:

• Blender
• Fusion 360
• Sketchup
• FreeCAD

3D-Drucker-Setup – Bett-Leveling und weitere Einstellungen

Obwohl 3D-Drucktechnologie schon länger existiert, haben 3D-Drucker noch technische Probleme.

Stellen Sie sicher, dass alle Einstellungen und Justierungen korrekt vorgenommen wurden, bevor Sie den 3D-Drucker laufen lassen. Mit häufigen, wiederholten Operationen wächst Ihre Erfahrung im Umgang mit dem 3D-Drucker.

3D-Drucker und Benutzerfreundlichkeit

Für viele, besonders Einsteiger, mag 3D-Druck sehr schwer erscheinen. Es sind so viele Aspekte involviert, die es nicht einfach wirken lassen. Der herausforderndste Teil beim 3D-Drucker ist das Druckdesign und die Anpassung von Systemeinstellungen und -teilen.

Sie müssen Designwissen haben für einzigartige Drucke. Ihre Designs müssen während des Drucks unterstützt werden; andernfalls halten sie nicht.

Doch mit dem nötigen Wissen wird alles viel einfacher. Dass 3D-Drucker vormontiert geliefert werden, macht sie einfach und bereit für Setup und Nutzung.

Ein Beispiel ist der Monoprice Select Mini. Dieser 3D-Drucker ist benutzerfreundlich und für Einsteiger am meisten empfohlen.

Filament einlegen, 3D-Druckdesign wählen, Druck starten. PLA-Filament (bei Amazon prüfen) ist am gängigsten und für Einsteiger am geeignetsten, da es einfach zu handhaben ist und mit den meisten Consumer-3D-Druckern funktioniert.

Wenn Ihre Waschmaschine kaputtgeht, müssen Sie keinen Mechaniker rufen oder auf Ersatzteile vom Hersteller warten. Loggen Sie sich auf der Firmenwebsite ein, laden Sie das Teil herunter und drucken Sie es. Viele Tools stehen zum Download bereit.

Kaufen oder nicht kaufen? Der Wert eines 3D-Druckers

Kennt man seine Ziele und besitzt die richtigen Fähigkeiten, wird der Drucker im Alltag sehr wichtig. 3D-Drucktechnologie hat der modernen Generation bei der Entdeckung neuer Ideen und Produkte geholfen. Hier einige Gründe, die die Bedeutung von 3D-Druckern rechtfertigen.

• Geschwindigkeit

Die Menschheit bevorzugt schnelleres Arbeiten und begrüßt Ideen, Dinge schneller und besser zu erledigen.

3D-Technologie hat viele Branchen revolutioniert, einschließlich Immobilien: Durch 3D-Druck sehen wir Projekte, die früher Monate dauerten, nun in Wochen fertiggestellt. Beeindruckend!

• Kosten

3D-Drucker haben einen fairen Marktpreis. Das könnte sie zukünftig mainstream-fähig machen. Die Ausgabequalität bestimmt den Marktpreis.

Die Drucker sind recht erschwinglich: unter 200 $, außer professionelle 3D-Drucker, die bis zu 2.000 $ kosten wie die MakerBot-Serie. Zukünftig wird mit sinkenden Preisen bei steigender Qualität gerechnet.

Der Vorteil von 3D-Druckern: Sie eliminieren Maschinenkosten, Arbeitskräfte und Materialkosten.

• Nachhaltigkeit

Umweltschützer werden das lieben. 3D-Druck nutzt recycelte Materialien wie Kunststoff. Wir wissen alle: Kunststoff ist einer der Hauptfaktoren für Umweltverschmutzung und -degradation.

Recycelte Materialien, die sonst Schadstoffe wären, werden zur Herstellung wertvoller Materialien genutzt.

• Komplexe Designs

3D-Druck ermöglicht die Modellierung komplexerer Designs mit minimalen Fehlern im Produktionsprozess. Erreicht wird dies durch schichtweises Erzeugen. Der Designer kann Design und Modell in jedem Druckstadium visualisieren.

Ist 3D-Druck teuer?

Die genauen 3D-Druckkosten zu ermitteln, ist herausfordernd, da mehrere Faktoren berücksichtigt werden müssen. Bedenken Sie: Nichts ist kostenlos.

Im Allgemeinen kostet es ab 3 $ aufwärts. Faktoren: Modellvolumen, Komplexität, verwendetes Material, Materialqualität, Nachbearbeitung.

3D-Drucker-Software und Slicing-Software – Benutzerfreundlichkeit

Die Slicing-Software ist Computersoftware im 3D-Druckprozess, die 3D-Modelle in präzise Anweisungen umwandelt. Die Anweisungen umfassen:

Startpunkt:

• Anzahl der Schichten.
• Welche Modellbereiche hohl oder massiv sein sollen.

Es gibt viel weitere Software für dieselbe Aufgabe. Glücklicherweise wird manche Software mit dem Drucker mitgeliefert. Ein perfektes Beispiel: MakerBots MakerWare.

Was Sie für 3D-Druck benötigen

Sie brauchen natürlich einen 3D-Drucker und einen Computer, aber das ist nicht alles.

Bevor der 3D-Drucker druckbereit ist, prüfen Sie Folgendes:

• Filament laden

Vor Druckbeginn sollte der Extruder auf Filamentextrusion eingestellt sein. Das Laden kommt zuerst. Das Hotend wird auf die Schmelztemperatur des Filaments erhitzt, meist über 175 °C, abhängig vom Filament. Das Filament wird dann in den beheizten Extruder geladen.

• Bett-Leveling

Das Leveln des Betts ermöglicht dem 3D-Drucker, Filament abzulegen und die Entität frei zu vollenden. Der Leveling-Prozess kann manuell oder automatisch erfolgen.

Der Leveling-Prozess ist entscheidend: Ist das Bett zu weit von der Düse, haftet die erste Schicht nicht am Bett – der gesamte Druckvorgang ist ruiniert.

Jeder Computer mit guter Internetverbindung kann vorgefertigte Dateien drucken, die Sie herunterladen. Für 3D-Design muss die Rechenleistung hoch sein.

Der Computer sollte 8 GB Arbeitsspeicher haben, die CPU einen hohen Takt. Für optimales Erlebnis sogar 16 GB RAM und eine leistungsstarke Grafikkarte neben der CPU.

Als Nächstes das Druckmaterial. Das Gute: 3D-Drucker nutzen verschiedene Materialien. Beispiele: Kohlefaser, ABS (Fused Deposition Modeling), Nylon.

3D-Drucker verwenden jedes Material als Filament. Jedes Material hat einen bestimmten Zweck – recherchieren Sie daher zuerst.

Für einfachen 3D-Druck folgen Sie diesen Schritten:

• Einsteigerfreundlichen Drucker finden: einfache Navigation, Auto-Features, idealerweise vormontiert, kompatibel mit einsteigerfreundlicher Software.
• Filament hinzufügen. Filament kann mit dem Drucker kommen oder separat gekauft werden. PLA-Filament ist am gängigsten und einfachsten.
• Slicing-Software wählen und Einstellungen auf Auto-Fill setzen. Beachten Sie: Manche 3D-Drucker wie MakerBot haben markenspezifische Software.
• 3D-Datei herunterladen und als STL-Datei speichern. STL ist nativ für Stereolithografie-CAD-Software von 3D Systems. Stereolithografie mittels CAD-Programmen erzeugen.
• Direkt zum Drucken – der Prozess startet.

3D-Drucker-Einsatz in verschiedenen Bereichen

3D-Druck hat die Erstellung neuer Modelle ermöglicht, die mit vorheriger Technologie nicht möglich waren. Er hat auch die Produktionseffizienz in vielen Fertigungsunternehmen verbessert.

Anwendungsbereiche:

• Bauingenieurwesen und Konstruktion

Ingenieure nutzen 3D-Druck für Designlayouts. Das Gebäude wird schichtweise gedruckt mit Böden, Wandstärken und anderen Details, wie sie auf der Baustelle sichtbar sind. (Siehe vollständiges 3D-gedrucktes Haus)

• Architekten

Sie nutzen 3D-Modelle zur Präsentation ihrer Designs. 3D-Druck ermöglicht Dioramen ganzer Städte, die sonst länger dauern würden. Zeit- und Materialersparnis vor Ort.

• Medizinische Industrie

Mediziner nutzen 3D-Druck für patientenspezifische Hilfsmittel wie Keramik-Kiefer, medizinische Implantate und Hörgeräte, die es vorher nicht gab.

• Automobilunternehmen

3D-Druck hat die Produktion neuer komplexer Designs gesteigert bei gleichzeitiger Kostensenkung.

• Luftfahrtindustrie

Flugzeugtechnik ist kompliziert, Teile sind komplex. 3D-Druck wird für Titan- und Metallmodelle genutzt.

• Lebensmittelindustrie

3D-Drucker nutzen frische Zutaten zur Portionskontrolle, schaffen Balance zwischen Portion und Verzehr. Sie sorgen für gesündere Mahlzeiten durch Kontrolle der Konservierungsstoffe.