3D Drucker kaufen - Das müssen Sie wissen!

Sie möchten einen 3D Drucker kaufen? Noch vor kaum einem Jahrzehnt waren 3D-Drucker schwerfällige, teure Maschinen, die Fabriken und gut betuchten Unternehmen vorbehalten waren. Sie waren außerhalb der kleinen Kreise der Fachleute, die sie bauten und benutzten, so gut wie unbekannt.

Aber vor allem dank der RepRap-Open-Source-Bewegung im Bereich des 3D-Drucks sind diese erstaunlichen Geräte zu praktikablen und erschwinglichen Produkten geworden, die von Designern, Ingenieuren, Bastlern, Schulen und sogar neugierigen Verbrauchern verwendet werden.

Wenn Sie auf dem Markt für ein solches Gerät sind, ist es wichtig zu wissen, wie sich 3D-Drucker voneinander unterscheiden, damit Sie das richtige Modell auswählen können. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen und sie können für ein bestimmtes Publikum oder eine bestimmte Art des Druckens optimiert werden.

Bereit den Sprung zu wagen? Hier ist, alles was Sie beachten müssen.

3D Drucker kaufen

Was möchten Sie drucken?

Die Frage, was Sie drucken möchten, ist eine grundlegendere Frage: Warum wollen Sie in 3D drucken? Sind Sie als Verbraucher daran interessiert, Spielzeug und/oder Haushaltsartikel zu drucken? Ein Trendsetter, der es genießt, seinen Freunden die neuesten Gadgets zu zeigen? Ein Hobbyist oder Heimwerker, der gerne mit neuen Projekten und Technologien experimentiert? Ein Designer, Ingenieur oder Architekt, der Prototypen oder Modelle von neuen Produkten, Teilen oder Strukturen erstellen muss? Ein Künstler, der das kreative Potenzial der Herstellung von 3D-Objekten ausnutzen möchte? Oder ein Hersteller, der Kunststoffartikel in relativ kleinen Auflagen drucken möchte?

Ihr optimaler 3D-Drucker hängt davon ab, wie Sie ihn einsetzen möchten. Verbraucher und Schulen werden ein Modell wollen, das einfach einzurichten und zu verwenden ist, wenig Wartung erfordert und eine relativ gute Druckqualität hat. Hobbyisten und Künstler wünschen sich vielleicht spezielle Funktionen, wie die Möglichkeit, Objekte mit mehr als einer Farbe zu drucken oder mehrere Filamenttypen zu verwenden.

Designer und andere Profis wünschen sich eine hervorragende Druckqualität. Geschäfte, die mit der Herstellung von Kleinauflagen beschäftigt sind, werden eine große Fläche benötigen, um mehrere Objekte gleichzeitig zu drucken. Privatpersonen oder Unternehmen, die Freunden oder Kunden die Wunder des 3D-Drucks vorführen wollen, werden eine schöne und dennoch zuverlässige Maschine wünschen.

In diesem Leitfaden konzentrieren wir uns auf 3D-Desktopdrucker, die sich an Verbraucher, Hobbyisten, Schulen, Produktdesigner und andere Fachleute wie Ingenieure und Architekten richten.

Die überwiegende Mehrheit der Drucker in diesem Bereich baut 3D-Objekte aus aufeinanderfolgenden Schichten geschmolzenen Kunststoffs auf, eine Technik, die als FFF (Fused Filament Fabrication) bekannt ist. Sie wird auch häufig als "Fused Deposition Modeling (FDM)" bezeichnet.

Andere 3D-Drucker verwenden die "Stereolithographie" - das erste entwickelte 3D-Druck Verfahren, bei der ultraviolette (UV-) Laser ein Muster auf ein lichtempfindliches flüssiges Harz zeichnen und das Harz aushärten, um das Objekt zu formen.

Welche Größe haben die Ausdrucke?

Stellen Sie sicher, dass der Baubereich eines 3D-Druckers groß genug für die Art von Objekten ist, die Sie drucken möchten. Die Baufläche ist die dreidimensionale Größe des größten Objekts, das mit einem bestimmten Drucker gedruckt werden kann (theoretisch kann sie etwas kleiner sein, wenn die Bauplattform nicht genau waagerecht ist).

Typische 3D-Drucker haben eine Baufläche zwischen 6 und 9 Zoll (15-23cm) im Quadrat, aber sie können bis zu mehr als 61cm auf einer Seite reichen, und einige wenige sind tatsächlich quadratisch.

Welches Material/Filament?

3D Drucker Filament
Maurizio Pesce CC BY 2.0

Die meisten 3D-Drucker zu Hause verwenden PLA (Polymilchsäure) oder ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) Kunststoff. Professionelle Drucker können alle Arten von Materialien verwenden, von Metall bis hin zu organischen Fäden. Einige Drucker verwenden ein flüssiges Harz, das viel schwieriger zu handhaben ist.

Als Anfänger sollten Sie PLA verwenden. Es ist ungiftig, besteht hauptsächlich aus Maisstärke und Zuckerrohr, lässt sich leicht handhaben und ist preiswert. Allerdings ist es hitzeempfindlicher, also hinterlassen Sie keine 3D-Ausdrucke auf heißen Oberflächen.   

Filament gibt es in zwei Durchmessern - 1,75 mm und 3 mm - wobei die meisten Modelle das Filament mit dem kleineren Durchmesser verwenden. Hier finden Sie alles, was Sie über Materialien und Ausrüstungen wissen müssen.

Wie hoch muss die Auflösung sein?

Ein 3D-Drucker extrudiert aufeinanderfolgende dünne Schichten geschmolzenen Kunststoffs gemäß den Anweisungen, die in der Datei für das zu druckende Objekt kodiert sind.

Beim 3D-Druck ist die Auflösung gleich der Schichthöhe. Die Auflösung wird in Mikron gemessen, wobei ein Mikron 0,001 mm beträgt, und je niedriger die Zahl, desto höher die Auflösung. Denn je dünner die einzelnen Schichten sind, desto mehr Schichten werden für den Druck eines bestimmten Objekts benötigt und desto feiner sind die Details, die erfasst werden können.

Beachten Sie jedoch, dass die Erhöhung der Auflösung mit der Erhöhung der Megapixelzahl einer Digitalkamera vergleichbar ist: Obwohl eine höhere Auflösung oft hilft, garantiert sie keine gute Druckqualität.

Nahezu alle heute verkauften 3D-Drucker können mit einer Auflösung von 200 Mikron drucken - was eine gute Druckqualität ergeben sollte. Viele können auch mit 100 Mikron drucken, was im Allgemeinen eine sehr gute Druckqualität liefert.

Einige wenige können immer noch mit höheren Auflösungen von bis zu 20 Mikron drucken, aber es kann sein, dass Sie über die voreingestellten Auflösungen hinausgehen und benutzerdefinierte Einstellungen vornehmen müssen, um Auflösungen von besser als 100 Mikron zu ermöglichen.

Höhere Auflösungen haben ihren Preis, da Sie normalerweise einen Aufpreis für Drucker mit Auflösungen von mehr als 100 Mikron zahlen müssen. Ein weiterer Nachteil der Auflösungserhöhung ist, dass sich die Druckzeiten dadurch verlängern können. Aber für Profis, die höchste Qualität bei den ausgedruckten Objekten benötigen, kann sich die zusätzliche Zeit lohnen.

Welche Farben?

Einige 3D-Drucker mit mehreren Extrudern können Objekte in zwei oder mehr Farben drucken. Bei den Modellen mit zwei Extrudern, wird jeder Extruder mit einer anderen Filament Farbe gespeist. Ein Vorbehalt besteht darin, dass Sie nur mehrfarbige Objekte aus Dateien drucken können, die für den "Mehrfarbendruck" konzipiert wurden, wobei für jede Farbe eine separate Datei erstellt wird, so dass die Bereiche mit unterschiedlichen Farben wie dreidimensionale Puzzleteile zusammenpassen.

Primärfarben sind einfach zu verwenden, bei so etwas wie eine Metallic oder andere ungewöhnliche Farben, werden die Ausdrucke fleckig oder spröde. 

3D Drucker Bauplattform

Die Bedeutung der Bauplattform (die Oberfläche, auf der Sie drucken) ist für Neulinge im 3D-Druck vielleicht nicht offensichtlich, kann sich aber in der Praxis als kritisch erweisen.

Eine gute Plattform lässt ein Objekt während des Druckens daran haften, sollte aber nach dem Drucken leicht entfernt werden können. Die häufigste Konfiguration ist eine beheizte Glasplattform, die mit blauem Malerklebeband oder einer ähnlichen Oberfläche bedeckt ist.

Die Gegenstände haften ziemlich gut auf dem Klebeband und lassen sich nach dem Druck leicht entfernen. Die Erwärmung der Plattform kann verhindern, dass sich die unteren Ecken der Objekte nach oben krümmen, was besonders beim Drucken mit ABS ein häufiges Problem ist.

Bei einigen Bauplattformen tragen Sie Kleber (aus einem Klebestift) auf die Oberfläche auf, um dem Objekt etwas zum Haften zu geben. Dies ist praktisch solange sich das Objekt nach dem Druck leicht entfernen lässt. In einigen Fällen muss man sowohl die Plattform als auch das Objekt in warmem Wasser einweichen, damit sich das Objekt löst.

Einige wenige 3D-Drucker verwenden ein Lochblech mit winzigen Löchern, die sich während des Drucks mit heißem Kunststoff füllen. Das Problem bei dieser Methode ist, dass sie zwar einen Gegenstand während des Druckens fest an seinem Platz hält, der Gegenstand sich danach aber nicht so leicht lösen kann.

Die Verwendung von Reißzwecken oder einer Ahle, um die Stopfen aus gehärtetem Kunststoff aus den Perforationen zu drücken, um den Gegenstand zu befreien und/oder die Platte zu reinigen, ist ein zeitaufwändiger Prozess und kann die Platte beschädigen.

Wenn die Bauplattform gekippt wird, kann dies das Drucken, insbesondere von größeren Objekten, behindern. Die meisten 3D-Drucker bieten eine Anleitung zur Nivellierung der Bauplattform oder eine Kalibrierroutine, bei der der Extruder an verschiedene Punkte auf der Plattform fährt, um sicherzustellen, dass die Punkte alle auf gleicher Höhe liegen. Eine kleine, aber wachsende Anzahl von 3D-Druckern richtet die Bauplattform automatisch aus.

Auch die Einstellung des Extruders auf die richtige Höhe über der Bauplattform beim Start eines Druckauftrags ist für viele Drucker wichtig. Eine solche "Z-Achsen-Kalibrierung" wird in der Regel manuell durchgeführt, indem der Extruder so weit abgesenkt wird, dass ein zwischen Extruder und Plattform gelegtes Blatt Papier sich mit leichtem Widerstand horizontal bewegen kann. Einige wenige Drucker führen diese Kalibrierung automatisch durch.

Was sind Auflagen?

Ihre 3D-Modelle benötigen wahrscheinlich etwas Hilfe, um richtig ausgedruckt zu werden, da diese Drucker nicht gut mit großen Überhängen umgehen können - zum Beispiel mit einem Arm, der aus einer Figur herausragt.

Ihre 3D-Druckersoftware kann normalerweise automatisch Stützen berechnen und hinzufügen, d. h. kleine Stützen, die all diese abstehenden Teile des Modells halten. Nach dem Druck schneiden Sie die Stützen mit „Mikrofräsern“ ab und feilen eventuelle Noppen oder raue Kanten mit „Hobbyfeilen“ ab. 

Geschlossener oder offener Rahmen?

3D-Drucker mit geschlossenem Rahmen haben eine geschlossene Struktur mit einer Tür, Wänden und einem Deckel oder einer Haube. Modelle mit offenem Rahmen bieten eine einfache Sichtbarkeit der laufenden Druckaufträge und einen einfachen Zugang zum Druckbett und Extruder.

Ein Modell mit geschlossenem Rahmen hält den Inhalt bei warmen Temperaturen zusammen, so dass der Druck nicht schrumpft, insbesondere wenn ABS als Material verwendet wird. Außerdem verhindert es, dass Kinder und Haustiere (und Erwachsene) den heißen Extruder versehentlich berühren. Es bedeutet außerdem einen leiseren Betrieb, wodurch das Lüftergeräusch und mögliche Gerüche reduziert werden, insbesondere beim Drucken mit ABS, das einen verbrannten Kunststoffgeruch ausströmen kann.

Verbindung zum 3D Drucker

Bei den meisten 3D-Druckern starten Sie den Druck von einem Computer aus über eine USB-Verbindung. Einige Drucker haben ihren eigenen internen Speicher, was ein Vorteil ist, da sie einen Druckauftrag im Speicher behalten und den Druckvorgang fortsetzen können, selbst wenn das USB-Kabel abgezogen oder der Computer heruntergefahren wird. Einige wenige bieten eine drahtlose Verbindung an und manchmal ist auch eine Verbindung über Ethernet möglich.

Viele 3D-Drucker verfügen über SD-Kartensteckplätze, von denen Sie 3D-Objektdateien über die Bedienelemente des Druckers laden und drucken können, während andere über Anschlüsse für USB-Sticks verfügen. Der Vorteil des direkten Druckens von Medien ist, dass Sie keinen Computer benötigen. In der Regel wird zusätzlich zum einfachen USB-Kabel eine drahtlose Verbindung, eine SD-Karte oder ein USB-Stick zum Verbinden angeboten.

3d Drucker mit Tablet

Welche 3D Drucker Software wird benötigt?

Es ist doch nicht so einfach wie bei einem normalen Desktop Drucker - die Datei auswählen und laden, auf „Drucken“ drücken, zurücklehnen und warten bis die wundervolle Gestalt erschaffen wird. Trotzdem werden sich die zusätzlichen Schritte und die Nacharbeit, die damit verbunden sind, durchaus lohnen, wenn Sie ihre eigenen Dinge kreieren.

Die heutigen 3D-Drucker werden mit Software auf einer CD oder als Download geliefert. Sie ist Windows-Kompatibel und kann in vielen Fällen auch mit MacOS und Linux arbeiten.

Vor nicht allzu langer Zeit bestand die 3D-Drucksoftware noch aus mehreren Teilen, darunter ein Druckprogramm, das die Bewegung des Extruders steuerte, ein "Healing"-Programm zur Optimierung der zu druckenden Datei, ein "Slicer" zur Vorbereitung der zu druckenden Schichten in der richtigen Auflösung und die Programmiersprache Python.

Diese Komponenten wurden aus der Open-Source-Tradition von "RepRap" abgeleitet, was die Entwicklung von kostengünstigen 3D-Druckern beflügelte. Aber heute haben die Hersteller von 3D-Druckern diese Programme in nahtlose, benutzerfreundliche Pakete integriert. Einige 3D-Drucker ermöglichen auch die Verwendung separater Komponentenprogramme, wenn Sie dies bevorzugen.

Welche Einstellungen sind empfehlenswert?

Die meisten 3D-Drucker sind mit empfohlener Software ausgestattet oder verlinkt, die 3D-STL oder andere Dateien in unterstützte Formate konvertieren kann mit dem der jeweilige Drucker umgehen kann.

Halten Sie sich mit einer Ausnahme an die vorgeschlagenen Voreinstellungen; und zwar sollten Sie beginnen, bei fast allem was gedruckt wird, ein Floß oder eine „untere Schicht aus Filamenten hinzufügen.“ Dies wird die Anzahl der Drucke, die nicht richtig auf dem Bett haften, drastisch reduzieren, was ein häufiges Problem ist.

Wenn Sie weiterhin Probleme haben, reiben Sie kurz vor dem Drucken einen handelsüblichen Klebestift auf das Druckbett.

Wo finde ich Dinge zum Drucken? 

Sie möchten einen 3D Drucker kaufen und haben bisher keine Idee was Sie drucken möchten?, keine Sorge! Thingiverse.com ist eine riesige Online-Sammlung von 3D-Dateien für alles, was Ihnen einfällt. Ein Pokemon-Schachspiel? oder doch eine Dyson-Wandhalterung? Man findet es dort. Legosteine zum selber machen wird man auch dort finden.

"Hier gibt es eine Übersicht von tollen 3D Druck Vorlagen."

Wenn Sie bereit sind, Ihre eigenen Designs zu erstellen, gibt es eine Menge Softwarepakete zur Auswahl, aber am einfachsten ist es, mit der browserbasierten, kostenlosen TinkerCad Anwendung von Autodesk zu beginnen. 

Weitere Infos:

Der Bereich des 3D-Drucks für Verbraucher und Hobbyisten steckt noch in den Kinderschuhen. Die Technologie von 3D Drucker hat sich in einem rasanten Tempo entwickelt, wodurch diese Produkte immer rentabler und erschwinglicher werden. Wir können es kaum erwarten, welche Verbesserungen die kommenden Jahre bringen werden.

Dies waren einige der großen Fragen für Anfänger die sich einen 3D Drucker kaufen möchten. Diese Tipps sind für ein Anfängerpublikum absichtlich vereinfacht, um wirklich in die Tiefe zu tauchen, schauen Sie sich die sehr aktive Reddit 3D-Drucker Community an.

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