1. Was ist eine STL-Datei

Kurz gesagt, eine STL-Datei speichert Informationen über 3D-Modelle. Dieses Format beschreibt nur die Oberflächengeometrie eines dreidimensionalen Objekts ohne jegliche Darstellung von Farbe, Textur oder anderen gängigen Modellattributen.

Diese Dateien werden in der Regel von einem CAD-Programm (Computer-Aided Design) als Endprodukt des 3D-Modellierungsprozesses erzeugt. ".STL" ist die Dateierweiterung für das STL-Dateiformat.

Das STL-Dateiformat ist das am häufigsten verwendete Dateiformat für den 3D-Druck. Wenn es in Verbindung mit einem 3D-Slicer verwendet wird, ermöglicht es einem Computer die Kommunikation mit 3D-Druckern.

Seit Beginn wurde das STL-Dateiformat von vielen anderen CAD Programmen übernommen und unterstützt. Noch heute wird das Format für Rapid Prototyping, 3D-Druck und computergestützte Fertigung verwendet. Hobbyisten und Profis nutzen es gleichermaßen.

2. Wofür steht die Dateiendung .STL

Die wahre Bedeutung der Dateierweiterung .STL ist im Nebel der Zeit untergegangen. Es wird allgemein angenommen, dass es eine Abkürzung des Wortes STereoLithography ist, obwohl es manchmal auch als "Standard Triangle Language" oder "Standard Tessellation Language" bezeichnet wird.

3. Wie wird im STL-Dateiformat ein 3D-Modell gespeichert?

Der Hauptzweck des STL-Dateiformats besteht darin, die Oberflächengeometrie eines 3D Objekts zu kodieren. Es kodiert diese Informationen mithilfe eines einfachen Konzepts namens "Tesselation"(engl. tessellation).

3.1 Mosaik

Unter Tessellierung versteht man den Vorgang, eine Fläche mit einer oder mehreren geometrischen Formen so zu kacheln, dass es keine Überlappungen oder Lücken gibt. Wenn Sie schon einmal einen gefliesten Boden oder eine geflieste Wand gesehen haben, ist das ein gutes Beispiel für eine Tessellierung in der Praxis.

Gefliester Boden und Wand sind Beispiele für Tesselation

Bei der Tessellierung kann es sich um einfache geometrische Formen oder sehr komplizierte (und phantasievolle) Formen handeln. Hier sind einige Beispiele für künstlerische Tessellationen, die dem berühmten Maler M. C. Escher zu verdanken sind.

3.2 Die Erfindung des STL-Dateiformats: Ausnutzung der Tessellation zur Kodierung der Oberflächengeometrie

1987 hatte Chuck Hull gerade den ersten stereolithografischen 3D-Drucker erfunden, und die "Albert Consulting Group for 3D Systems" versuchte, einen Weg zu finden, Informationen über 3D-CAD-Modelle an den 3D-Drucker zu übertragen. Sie erkannten, dass sie Tesselation der Oberfläche des 3D-Modells verwenden konnten, um diese Informationen zu kodieren!

Schauen wir uns ein paar Beispiele an, um zu verstehen, wie das funktioniert. Wenn Sie z. B. einen einfachen 3D-Würfel haben, kann dieser durch 12 Dreiecke abgedeckt werden, wie im Bild unten gezeigt. Wie Sie sehen können, gibt es zwei Dreiecke pro Fläche. Da der Würfel sechs Flächen hat, summiert sich das auf 12 Dreiecke. Wenn Sie ein 3D-Modell einer Kugel haben, dann kann diese durch viele kleine Dreiecke abgedeckt werden, wie auch im gleichen Bild gezeigt.

Tessellation von Würfel und Kugel

Die "Albert Consulting Group for 3D Systems" erkannte, dass, wenn sie die Informationen über diese winzigen Dreiecke in einer Datei speichern könnten, diese Datei die Oberfläche eines beliebigen 3D-Modells vollständig beschreiben könnte. Dies bildete die Grundidee für das STL-Dateiformat!

4. Wie werden in einer STL-Datei Informationen über Facetten gespeichert

Das STL-Dateiformat bietet zwei verschiedene Möglichkeiten zum Speichern von Informationen über die dreieckigen Facetten, die die Objektoberfläche kacheln. Diese werden als ASCII-Kodierung und als Binärkodierung bezeichnet. In beiden Formaten werden die folgenden Informationen zu jedem Dreieck gespeichert:

  1. Die Koordinaten der Scheitelpunkte/Eckpunkte (engl. vertices)
  2. Die Komponenten des Einheitsnormalvektors zum Dreieck. Der Normalenvektor sollte in Bezug auf das 3D-Modell nach außen zeigen.

4.1 Das ASCII STL-Dateiformat

Jede STL-Datei in ASCII-Code ist folgendermaßen aufgebaut:

stl-datei ASCII
stl-Datei ASCII

name steht für den Dateinamen, der Block von facet bis endfacet steht für ein Dreieck und wird entsprechend der Anzahl an Dreiecken wiederholt. ni gibt den Normalenvektor des Dreiecks an, v1j bis v3j die x-, y- und z-Koordinate der Eckpunkte des Dreiecks.

4.2 Das binäre STL-Dateiformat

Wenn die Tessellierung viele kleine Dreiecke umfasst, kann die ASCII-STL-Datei sehr groß werden. Aus diesem Grund gibt es eine kompaktere Binärversion.

Eine binäre STL-Datei beginnt mit einem Dateikopf (Header) von 80 Bytes. Der Inhalt des Headers wird bei der Verarbeitung meistens ignoriert, (über namhafte Ausnahmen werden wir später mehr erfahren), der Dateikopf darf allerdings nicht mit solid beginnen, da dies das Schlüsselwort für STL-Dateien im ASCII-Format ist. Auf den Header folgen 4 Bytes, die einen vorzeichenlosen Integer darstellen, welcher die Anzahl der Dreiecke (respektive facet-Einträge) in der Datei angibt.

Danach folgen die Daten für die einzelnen Dreiecke. Die Datei endet nach dem letzten Dreieck. Jedes Dreieck wird durch zwölf Gleitkommazahlen zu je 32 Bit dargestellt: drei für die Normale und drei für die jeweiligen X-,Y- und Z-Koordinaten der Eckpunkte des Dreiecks.

stl-dateil binär
stl-Datei binary

Beachten Sie, dass nach jedem Dreieck eine 2-Byte-Sequenz folgt, welche "Attribute Byte Count" genannt wird. In den meisten Fällen ist diese auf null gesetzt und dient als Abstandhalter zwischen zwei Dreiecken. Manche Software verwenden diese 2 Bytes aber auch, um zusätzliche Informationen über das Dreieck zu kodieren. Wir werden später ein solches Beispiel sehen, bei dem diese Bytes verwendet werden, um Farbinformationen zu speichern.

5. Wie wird eine STL-Datei in 3D gedruckt

Für den 3D-Druck muss die STL-Datei in einem speziellen Slicer geöffnet werden. Was ist ein Slicer? Es handelt sich um eine 3D-Drucksoftware, die digitale 3D-Modelle in Druckanweisungen für Ihren 3D-Drucker umwandelt, um ein Objekt zu erstellen.

Der Slicer zerlegt Ihre STL-Datei in Hunderte (manchmal Tausende) von flachen, horizontalen Schichten, basierend auf den von Ihnen gewählten Einstellungen, und berechnet, wie viel Material Ihr Drucker zum Extrudieren benötigt und wie lange er dafür braucht.

Alle diese Informationen werden dann in einer GCode-Datei gebündelt, der Muttersprache Ihres 3D-Druckers. Die Slicer-Einstellungen haben einen Einfluss auf die Qualität Ihres Drucks, daher ist es wichtig, die richtige Software und die richtigen Einstellungen zu verwenden, um die bestmögliche Druckqualität zu erzielen.

Sobald der GCode auf Ihren 3D-Drucker hochgeladen wurde, werden diese separaten zweidimensionalen Schichten im nächsten Schritt als dreidimensionales Objekt auf Ihrem Druckbett wieder zusammengesetzt. Dazu werden eine Reihe dünner Schichten aus Kunststoffen, Metallen oder Verbundwerkstoffen aufgetragen und das Modell Schicht für Schicht aufgebaut.

6. Ist jede STL-Datei druckbar?

Leider nicht. Nur eine 3D-Konstruktion, die speziell für den 3D-Druck erstellt wurde, ist 3D druckbar. Die STL-Datei ist nur der Container für die Daten, keine Garantie, dass etwas druckbar ist.

3D-Modelle, die für den 3D-Druck geeignet sind, müssen eine Mindestwandstärke und eine "wasserdichte" Oberflächengeometrie aufweisen. Selbst wenn es auf einem Computerbildschirm sichtbar ist, heißt es nicht das man es auch ausdrucken kann. Außerdem muss man überhängende Elemente am Modell berücksichtigen, diese müssen nämlich gestützt werden.

Wenn Sie eine STL-Datei herunterladen, die Sie nicht selbst erstellt haben, sollten Sie sich die Zeit nehmen, um zu überprüfen, ob sie tatsächlich druckbar ist. Dies erspart Ihnen eine Menge Zeit, Frustration und verschwendetes Filament.

7. Optimierung einer STL-Datei für beste 3D-Druckleistung

Das STL-Dateiformat approximiert die Oberfläche eines CAD-Modells mit Dreiecken. Die Annäherung ist nie perfekt, und die Facetten bringen Grobheit in das Modell.

Der 3D-Drucker druckt das Objekt mit der gleichen Grobheit wie in der STL-Datei angegeben. Wenn Sie die Dreiecke immer kleiner machen, kann die Annäherung natürlich immer besser werden, was zu einer guten Druckqualität führt. Allerdings steigt mit der Verkleinerung der Dreiecke auch die Anzahl der Dreiecke, die benötigt werden, um die Fläche abzudecken. Dies führt zu einer riesigen STL-Datei, die 3D-Drucker nicht verarbeiten können. Es ist auch mühsam, solche riesigen Dateien zu teilen oder hochzuladen.

Es ist daher sehr wichtig, die richtige Balance zwischen Dateigröße und Druckqualität zu finden. Es macht keinen Sinn, die Größe der Dreiecke endlos lange zu reduzieren, weil Ihr Auge irgendwann nicht mehr zwischen den Druckqualitäten unterscheiden kann.

Die meisten CAD-Programme bieten beim Export von STL-Dateien eine Reihe von Einstellungen an. Diese Einstellungen steuern die Größe der Facetten und damit die Druckqualität und die Dateigröße. Schauen wir uns die wichtigsten Einstellungen an und finden wir ihre optimalen Werte heraus.

7.1 (Kreis)Segmenthöhe oder Toleranz

In den meisten CAD-Programmen können Sie einen Parameter namens Segmenthöhe (auch Sagitta genannt; engl. chord height) oder Toleranz wählen. Die Segmenthöhe ist der maximale Abstand zwischen der Oberfläche des ursprünglichen Designs und dem STL-Netz. Wenn Sie die richtige Toleranz wählen, sehen Ihre Drucke glatt und nicht pixelig aus. Es ist offensichtlich, dass die Facetten die tatsächliche Oberfläche des Modells umso genauer darstellen, je kleiner die Segmenthöhe ist.

Die Segmenthöhe ist die Höhe zwischen dem STL-Netz und der tatsächlichen Oberfläche

Es wird empfohlen, die Toleranz zwischen 0,01 Millimeter und 0,001 Millimeter einzustellen. Dies führt in der Regel zu einer guten Druckqualität. Es macht keinen Sinn, dies noch weiter zu reduzieren, da 3D-Drucker (noch) nicht mit diesem Detailgrad drucken können.

7.2 Winkelabweichung oder Winkeltoleranz

Die Winkeltoleranz begrenzt den Winkel zwischen den Normalen von benachbarten Dreiecken. Der Standardwinkel ist normalerweise auf 15 Grad eingestellt. Eine Verringerung der Toleranz (die im Bereich von 0 bis 1 liegen kann) verbessert die Druckauflösung. Die empfohlene Einstellung für diesen Parameter ist 0.

Die Winkeltoleranz ist der Winkel zwischen den Normalen von benachbarten Dreiecken

7.3 Binär oder ASCII?

Schließlich haben Sie die Wahl, die STL-Datei im Binär- oder ASCII-Format zu exportieren. Das Binärformat wird für den 3D-Druck immer empfohlen, da es zu einer kleineren Dateigröße führt. Wenn Sie die STL-Datei jedoch zur Fehlersuche manuell überprüfen möchten, ist das ASCII-Format vorzuziehen, da es einfacher zu lesen ist.

8. Gibt es Alternativen zum STL-Dateiformat?

Das STL-Dateiformat ist nicht das einzige Format, das im 3D-Druck verwendet wird. Es gibt über 30 Dateiformate für den 3D-Druck. Am wichtigsten ist das OBJ-Dateiformat, in dem Farb- und Texturprofile gespeichert werden können. Eine weitere Option ist das Polygon-Dateiformat (PLY), das ursprünglich zum Speichern von 3D-gescannten Objekten verwendet wurde.

In jüngster Zeit gab es Bestrebungen zur Einführung eines neuen Dateityps durch das 3MF Konsortium, das ein neues 3D-Druck-Dateiformat namens 3MF vorschlägt. Sie behaupten, dass es den 3D-Druckprozess rationalisieren und verbessern wird.

Für die Umsetzung hat sich Microsoft mit Unternehmen wie Autodesk, HP und Shapeways zusammengetan, um die Vision Wirklichkeit werden zu lassen. Weitere Details über das 3MF-Konsortium können auf deren Website nachgelesen werden. Es ist jedoch noch viel zu früh, um zu sagen, ob sich dies auf breiter Basis durchsetzen wird.

9. Vor- und Nachteile der Verwendung des STL-Dateiformats gegenüber anderen Dateiformaten

Da es viele Dateiformate für den 3D-Druck gibt, ist die naheliegende Frage: Welches sollten Sie für Ihre Drucke verwenden? Die Antwort hängt, wie sich herausstellt, stark von Ihrem Anwendungsfall ab.

9.1 Wann eine STL-Datei nicht verwendet werden soll

Wie wir bereits gesehen haben, kann das STL-Dateiformat keine zusätzlichen Informationen wie Farbe, Material usw. der Facetten oder Dreiecke speichern. Es speichert nur Informationen über die Scheitelpunkte und den Normalenvektor. Das bedeutet, dass das STL-Dateiformat nicht die richtige Wahl ist, wenn Sie mehrere Farben oder mehrere Materialien für Ihre Drucke verwenden möchten. Außerdem ist es nicht möglich Metadaten (wie z.B Urheber und Copyright-Informationen) in eine STL-Datei aufzunehmen. Das OBJ-Format ist ein beliebtes Format, das eine gute Unterstützung genießt und eine Möglichkeit zur Angabe von Farbe, Material usw. bietet.

9.2 Wann wird eine STL-Datei verwendet?

Wenn Sie hingegen mit einer einzigen Farbe oder einem einzigen Material drucken möchten, was meistens der Fall ist, dann ist STL besser als OBJ, da es einfacher ist, was zu kleineren Dateigrößen und schnellerer Verarbeitung führt.

Weitere Vorteile des STL-Dateiformats

Universell: Ein weiterer großer Vorteil des STL-Dateiformats ist, dass es universell ist und von fast allen 3D-Druckern unterstützt wird. Dies kann nicht für das OBJ-Format gesagt werden, auch wenn es ebenfalls eine angemessene Akzeptanz und Unterstützung genießt. Die Formate VRML, AMF und 3MF werden zum jetzigen Zeitpunkt nicht weit genug unterstützt.

Ausgereiftes Ökosystem: Die meisten druckbaren 3D-Modelle, die Sie im Internet finden, liegen im STL-Dateiformat vor. Die Existenz dieses Ökosystems, kombiniert mit STL-basierten Software-Investitionen von 3D-Druckerherstellern, hat zu einer großen Benutzerbasis geführt, die stark in das Format investiert ist. Das bedeutet, dass es eine Menge Software von Drittanbietern gibt, die sich mit STL-Dateien befasst, was bei den anderen Dateiformaten nicht der Fall ist.

9.3 Urteil bezüglich der Verwendung

Wenn Ihre 3D-Druckanforderungen einfach sind, dann gibt es vielleicht keinen Grund, vom STL-Dateiformat abzuweichen. Für fortgeschrittenere Drucke mit mehreren Materialien und Farben ist es jedoch vielleicht ratsam, das OBJ oder andere verfügbare Formate auszuprobieren

10. Farbe im STL-Dateiformat

Der Grund, warum dem STL-Dateiformat Farbinformationen fehlen, ist einfach. Als sich das Rapid Prototyping in den 1980er Jahren entwickelte, dachte niemand an den Farbdruck. Heutzutage haben sich die Materialien und Verfahren für den 3D-Druck rasant weiterentwickelt. Einige ermöglichen den Druck in Vollfarbe - siehe Bild Oben.

Es ist jedoch nicht fair zu sagen, dass STL keine Farben verarbeiten kann. Es stellt sich heraus, dass es nicht-standardisierte Versionen des STL-Formats gibt, die tatsächlich in der Lage sind, Farbinformationen zu speichern.

Die Softwarepakete VisCAM und Solidview verwenden z. B. die "attribute byte count" am Ende jedes Dreiecks, um eine 15-Bit-RGB-Farbe nach folgendem System zu speichern:

Die Materialize Magics Software hingegen verwendet den 80-Byte-Header im Binärformat, um die Gesamtfarbe des 3D-Objekts darzustellen. Die Farbe wird durch Einfügen der ASCII Zeichenkette "COLOR=" angegeben, gefolgt von vier Bytes, die Rot, Grün, Blau und den Alphakanal (Transparenz) im Bereich 0-255 darstellen. Diese Grundfarbe kann auch an jeder Facette mit den "attribute byte count"-Bytes überschrieben werden.

11. STL Datei Vorlagen/Quellen

Sie wissen jetzt eine ganze Menge über das STL Dateiformat. Es gibt viele Quellen, Marktplätze und Suchmaschinen im Internet, die Millionen von kostenlosen STL-Dateien enthalten. Schauen Sie hier nach für weiteres: 3D Drucker Vorlagen

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Das STL-Dateiformat (3D-Druck) - einfach erklärt

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9 nützliche 3D Drucker Vorlagen

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5 außergewöhnliche 3D Druck Ideen zum selber drucken

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Wir hoffen, dass ein tiefgreifendes Verständnis des STL-Dateiformats Ihnen dabei hilft, ein kenntnisreicherer Benutzer zu werden. 3D Drucker kaufen? Hier mehr Infos.

Aufbewahrungsbox für Kopfhörer

Köpfhörer Aufbewahrungsbox(Bild)
Quelle: walter über thingiverse

Wenn wir uns in einer Sache einig sind, dann darin, dass Kopfhörerkabel ziemlich Nerven, wenn es darum geht, Ordnung zu halten. Sie verheddern sich ständig und produzieren schließlich ein Knistern, das Ihre geschätzten Musikmacher nutzlos macht. Hier gibt es ein weiteres großartiges Beispiel dafür, was man mit einem 3D-Drucker machen kann, um einem das tägliche Leben zu verbessern.

Download: https://www.thingiverse.com/thing:210142
Alternatives Design: https://www.thingiverse.com/thing:36321


Proteus Schlüsselanhänger

Schlüsselanhänger 3d druck (Bild)
Quelle: Protean Man über MyMiniFactory

Inspiriert von den Schweizer Taschenmessern ist dieser Schlüsselanhänger ein praktisches Taschengerät, das Ihre Schlüssel in logischer Weise organisiert hält, in dem es die jeweiligen Schlüssel in den Griff faltet. Dieser praktische Helfer lässt ihnen so viele Schlüssel einbauen wie Sie wollen, dafür ist nur ein ausreichend langer Schraubensatz nötig.

Download: https://www.myminifactory.com/de/object/3d-print-proteus-key-holder-63694


Trillerpfeife

Quelle: whistleblower über thingiverse

Wie kann etwas so Kleines und Leichtes so unglaublich laut sein? Wir haben unseren Anteil an gedruckten 3D-Trillerpfeifen gesehen, aber diese hier spielt auf einer anderen Liga. Beim Testen des Geräts auf jeden Fall die Ohren zu halten und dafür sorgen, dass weitere Personen und Haustiere nicht in der Nähe sind.

Download: https://www.thingiverse.com/thing:2933021


Fotografischer Ständer

foto-ständer-stl
Quelle: HPaul über thingiverse

Sie wollen Ihre abfotografierten Gegenstände etwas professioneller aufnehmen? Kein Problem! Dieses Stativ bietet einen geschwungenen oder gekrümmten, durchgehenden Hintergrund zum Fotografieren kleiner bis mittelgroße Objekte. Das Setup kann zur Anpassung an Licht und Kamerawinkel bewegt werden. Als Hintergrund kann ein großes Blatt Pappe verwendet werden, und wenn Sie sehr große Objekte fotografieren möchten, kann der Maßstab vergrößert werden.

Download: https://www.thingiverse.com/thing:3638751


Unmöglicher Tisch

Quelle: Oak600 über thingiverse

Offensichtlich ist der unmögliche Tisch tatsächlich möglich. Hierbei handelt es sich um eine hängende Tischplatte, bei der Zugkräfte eingesetzt werden, um den Tisch aufrecht und im Gleichgewicht zu halten, anstelle von Druckkräften wie es bei normalen Tischen der Fall ist. Das Endergebnis ist ein Objekt, das der Schwerkraft und der Physik zu trotzen scheint. Objekt die dieses Strukturprinzip nutzen fallen unter der Kategorie Tensegrity.

Download: https://www.thingiverse.com/thing:3970291


Metrische Schrauben und Muttern M2 bis M20

Es muss nicht immer schön und kompliziert sein. Hier gibt es eine Reihe von gängigen Schrauben und Muttern, von winzig kleinen M2 bis hin zur klobigen M20 Schraube. Praktische kleine Helfer für Ihr nächstes Projekt, wenn Sie etwas zusammenhalten müssen.

Download: https://cults3d.com


Zahnpasta Tubenpresse

Bei uns wird nichts verschwendet, drücken Sie jeden letzten Topfen der Zahnpasta mit dieser Quetsche aus. Es besteht aus 3 Teilen und ist breit genug sodass die meisten Tuben hineinpassen.

Download: https://www.thingiverse.com/thing:1147252


Universeller Reissverschluss Griff

Reisverschluss 3D Griff

Das haben wir alle schon erlebt: Der Griff des Reißverschlusses geht kaputt, und ein Schlüsselring wird zum einzigen Ding zwischen Ihnen und einer ständig geöffneten Tasche. Aber damit ist jetzt Schluss! Dieser mühelose zweiteilige Druck ermöglicht es Ihnen, einen Ziehgriff mit Hilfe eines einfachen Verriegelungsmechanismus mit einer vollständig geschlossenen Schlaufe zu verbinden. Der Ersatz-Reißverschlusszug ist so konzipiert, dass er leicht an alle mittleren bis großen Reißverschlussringe angeschlossen werden kann, bei denen der Metall-/Kunststoff Ziehgriff abgebrochen ist.

Download: https://www.myminifactory.com/


3DBenchy

3DBenchy scheint nicht mehr zu sein als ein bezauberndes Plastikboot, aber er ist mehr als das. Dieser kleine Kerl wurde speziell entwickelt, um die Grenzen Ihres 3D Druckers zu testen und die Maschine so zu kalibrieren, dass sie optimal funktioniert. Es gibt eine einteilige STL-Datei für den 3D-Druck des Bootes in einem Material und eine mehrteilige STL-Datei, die für den 3D-Druck mit mehreren Materialien/Druckköpfen verwendet werden kann.

Download: https://www.youmagine.com


Es gibt haufenweise 3D Drucker Vorlagen und täglich kommen neue dazu, man weiß so gar nicht mehr was man bei all den kreativen Vorlagen selbst ausdrucken soll. Es gibt da einige außergewöhnliche 3D Druck Ideen die zeitlos sind und jeder mal gedruckt oder zumindest gesehen haben muss.



3D Druck Idee Nr. 1: Digitale Sonnenuhr

Bild: Alte Sonnenuhr

Die Menschen haben die Sonne benutzt, um die Zeit seit Beginn des Lebens zu messen, aber nur wenige haben je erwartet, dass dieses System einer Aufrüstung würdig ist.

Diese in 3D gedruckte Sonnenuhr ist wirklich eine ganz besondere Sonnenuhr. Sie zeigt nicht einfach nur die Uhrzeit an, sie zeigt Ihnen nämlich die Zeit wie eine Digitaluhr an! Mojoptix nennt sich der französische Ingenieur, der eine Sonnenuhr entwickelt hat, die die Zeit digital anzeigt.

Mit einer cleveren Mischung aus 3D-Druck und einigen gut platzierten Schatten projiziert diese entworfene Sonnenuhr die tatsächliche Zeit wie auf einer Digitaluhr.

No batteries, no motor, no electronics... It's all just a really super-fancy shadow show.“

Mojoptix

Das Prinzip dahinter ist ziemlich einfach: Die Plastikkomponente, die den Schatten wirft - ein so genannter Gnomon - ist mit kleinen Löchern bedruckt, die bei Sonneneinstrahlung während des Tages punktgenaue Lichtpunkte in Form von Ziffern erzeugen. Also die Sonne zieht vorbei und die entsprechende Zeit wird durch den Schatten angezeigt.

Bild der Digitalen Sonnenuhr
Die Sonnenuhr mir Löschern

Die Form der Sonnenuhr wurde mathematisch so entworfen, dass sie nur die nötigen Sonnenstrahlen zur richtigen Zeit/Winkel durchlässt. Dadurch ist es möglich, die tatsächliche Zeit mit Ziffern im Schatten der Sonnenuhr anzuzeigen. Sie können die angezeigte Zeit genau einstellen, indem Sie einfach den Gnomon (die magische Blackbox, das die Zeit anzeigt) drehen. Es kann sogar die Sommerzeit eingestellt werden.

Die Sonnenuhr hat ihre Grenzen. Diese funktioniert lediglich tagsüber (wer hätte es gedacht?) von 10 Uhr morgens bis 16 Uhr abends, dabei wird die Zeit nur in 20 Minuten Schritten angezeigt. Trotzdem sind die Ergebnisse nicht weniger erstaunlich, wie man es im unten gezeigten Video sehen kann.

Und das beste an all dem ist, die 3D Druck Vorlage der Sonnenuhr kann kostenlos verwendet werden, wenn Sie also einen 3D Drucker haben müssen Sie dieses Objekt unbedingt selber drucken! Der 3D Druck selbst ist nicht sehr kompliziert, aber Sie sollten sicherstellen, dass er mit "hochwertigen" Einstellungen, insbesondere Auflösung, gemacht wird. Für die Montage der Sonnenuhr benötigen Sie nicht viel:

Digitale Sonnenuhr, benötigte Teile
Benötigte Teile für den Bau

Ein Hinweis, welcher auch auf der thingiverse Seite angegeben ist, dass man beim Drucken ABS als Material benutzen soll! Dieses Objekt ist der Sonne ausgesetzt und PLA Kunststoff wird sich unter der Sonnenhitze verformen. Zusätzlich gibt es einige PLA Filamente, die sich biologisch schneller abbauen als andere, wenn sie draußen stehen. Achten Sie auch darauf nur den Gnomon zu Drucken der Ihrer Hemisphäre entspricht: Norden / Süden.


Mehr Infos zum Projekt und eine Anleitung bietet Mojoptix auf seiner Website unter mojoptix.com oder auf der thingiverse Seite: https://www.thingiverse.com/thing:1068443. Wer noch keinen 3D Drucker hat kann die digitale Sonnenuhr auch für 69 Euro auf etsy.com kaufen.



3D Druck Idee Nr. 2: 3D Scanner

3D Scanner DIY
Quelle: daveyclk über thingiverse

Diese 3D Drucker Vorlage macht, mithilfe einer Fotogrammmetrie Software, aus Ihrem Smartphone einen preiswerten tragbaren 3D-Scanner. Die Dateien sind kostenlos und jeder kann sie ausdrucken. Nach Angaben des Schöpfers wird dieses Projekt ungefähr 30$ in Materialien kosten.

Diese 3D Druck Idee gehört zu den einfacheren 3D Scanner Projekten, die Sie bauen können. Die Grundidee besteht darin, mit Hilfe des 3D-Drucks zwei verschiedene Komponenten zu erstellen - einen handkurbelbetriebenen Drehtisch, der ein Objekt dreht, und ein Andockfach, welches das Smartphone an seinem Platz hält.

Lautstärkeregler plaziert

Sie müssen ein Headset mit Lautstärketasten an Ihr Smartphone anschließen. Die Lautstärketaste des Headsets wird dann in einem speziellen Spalt unter der Handkurbel angebracht. Wenn man nun die Kurbel dreht, drückt der Mechanismus auf die Taste und löst die Kamera aus. Bei jeder vollen Umdrehung des zu scannenden Objekts werden 55 Fotos aufgenommen.

Da bei dieser Konstruktion weder Motoren noch Elektronik verwendet werden, benötigen Sie keine Art von Treiber. Sie benötigen jedoch eine Fotogrammmetrie-Software, um die von Ihnen aufgenommenen Fotos in ein 3D-Objekt umzuwandeln. Der Autor schlägt vor, für diese Aufgabe „3DF Zephyr“ zu verwenden, dieses Programm ist für den persönlichen Gebrauch kostenlos.


Benötigte Materialien: ein Smartphone und ein Headset.
Funktionsweise: Funktion über eine Handkurbel und ein Drehtischsystem. Durch Drehen der Kurbel wird das Objekt auf der Drehscheibe gedreht und es werden Fotos aufgenommen, aus denen ein Scan zusammengesetzt werden kann.
Mehr Informationen und eine Anleitung: thingiverse



3D Druck Idee Nr. 3: Schießender Flaschenöffner

3D Druck Idee Flaschenöffner Pistole
Quelle: thingiverse.com

Einen Flaschenöffner mit einem 3D Drucker herzustellen ist nichts neues, diese Idee haben schon viele Leute umgesetzt. Mit diesem Flaschenöffner aber kann man nicht nur Flaschen öffnen!

Beeindrucken Sie Ihre Freunde und Bekannte mit diesem raffinierten kleinen Flaschenöffner, der nicht nur Ihre Flaschen mit minimalem Kraftaufwand öffnet, sondern gleichzeitig den Flaschendeckel als Munition zum Schießen verwendet. Dieser Flaschenöffner ist der ideale Begleiter für die nächste Party.

Es wir zusätlich benötigt:


Weitere Infos und eine Anleitung: thingiverse



3D Druck Idee Nr. 4: "echte" Mondlampe

Eine detailgetreute Mondlampe - Quelle: instructables.com

Man finden Online reichlich 3D Drucker Vorlagen für Mondlampen, das Problem mit all diesen Modellen ist das diese nur eines dieser folgenden beiden Eigenschaften hat:
1. Die Oberfläche des Monds hat zwar gute Details, aber wenn man mit Licht hindurchstrahlt gibt es keine Leuchtenden Details wie wir den Vollmond in einer Nacht sehen würden.
2. Gute Details der Mondoberfläche beim Durchleuchten, aber es sieht dann nicht mehr nach einem Mond aus wen die Lichtquelle aus ist.

Durch diese 3D Druck Idee ist es dem Autor gelungen beide Eigenschaften zu gewährleisten, um einen ästhetischen Mond bei an oder ausgeschalteter Lichtquelle zu betrachten. Möglich gemacht wird es durch hochauflösende, topografische Mond Daten der Oberfläche und aus der Farbton Karte, die die visuellen Daten enthält.

Diese Mondlampe auszudrucken ist insgesamt etwas aufwendiger, aber sicherlich den Aufwand wert.


Weiter Infos und eine vollständige Anleitung:
https://www.instructables.com/id/Progressive-Detail-Moon-Lamp/



3D Druck Idee Nr. 5: Selbstgießender Pflanzentopf

Selbstgießender Pflanzentopf; Quelle: parallelgoods über thingiverse

Dieses selbst bewässernde Pflanzengefäß ist genau die Anbauumgebung, die ihre Pflanzen brauchen und gibt ihnen gleichzeitig Flexibilität bei der täglichen Bewässerung. Das Gefäß ist sehr einfach zu handhaben: Ihr Lieblingskraut oder eine wasserintensive Pflanze einpflanzen, Wasser hinzufügen und schon ist alles fertig.

Das Pflanzengefäß wurde für den 3D Druck entworfen, ist einfach einzurichten, einfach zu bedienen und einfach zu reinigen. Eine individuelle Anpassung ist durch Mischen verschiedener Farben für den Topf und das Reservoir auch gegeben.


Weitere Details und eine Anleitung gibt es hier: https://www.thingiverse.com/thing:903411

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