So gelingt der Einstieg in die 3D-Druck-Welt
Der günstige Preis und die einfache Bedienbarkeit sind beste Voraussetzungen für den privaten Einsatz eines 3D-Druckers. Quasi ohne Vorkenntnisse laden und drucken Sie fertige Modelle aus dem Internet.
Der 3D-Druck ist längst im Hobbykeller oder Arbeitszimmer angekommen und eröffnet den Nutzern völlig neue kreative Spielräume. Nach wenigen Mausklicks und etwas Geduld hält man das zuvor auf dem Bildschirm sichtbare 3D-Modell in der Hand. Ob Sie einen defekten Fahrradgriff ersetzen, eine Blumen...
Der 3D-Druck ist längst im Hobbykeller oder Arbeitszimmer angekommen und eröffnet den Nutzern völlig neue kreative Spielräume. Nach wenigen Mausklicks und etwas Geduld hält man das zuvor auf dem Bildschirm sichtbare 3D-Modell in der Hand. Ob Sie einen defekten Fahrradgriff ersetzen, eine Blumenvase selbst gestalten oder eine individualisierte Geschenkidee umsetzen wollen – ein 3D-Drucker macht es möglich. Doch was steckt hinter diesem Trend? Welche 3D-Drucker eignen sich für welche Zielgruppe? Und was sollte man vor dem Kauf beachten? Dieser Artikel gibt die Antworten auf Fragen wie diese.
Welche 3D-Druck-Technologien gibt es?
Für Profis und Hobbyisten gleichermaßen bieten sich heute beim 3D-Druck zwei wesentliche Technologien an: Das Auftragen und Verschmelzen von Filament-Fäden oder das Aushärten einer flüssigen Kunststoffbasis (Resin). Der Filament-Druck – auch bekannt als FDM (Fused Deposition Modeling) – ist für Einsteiger die bessere Wahl. Entsprechende Filament-Drucker überzeugen mit ihrer Einfachheit, Langlebigkeit und den insgesamt geringen Verbrauchskosten. Sie eignen sich vor allem für größere funktionale 3D-Modelle.
Auf der anderen Seite sind Resin-Drucker dann erste Wahl, wenn die maximale Detailtreue und Qualität der Bauteile im Vordergrund stehen sollen. Unter Umwelt- und Gesundheitsaspekten fällt die Wahl auf Filament-Drucker: Das Material ist in der Regel biologisch abbaubar und setzt beim Erhitzen keine schädlichen Dämpfe frei – ganz im Unterschied zu Resin. Damit entstehen beim Druck oft unangenehme Gerüche, und die flüssigen Harze enthalten giftige Chemikalien, die mit Vorsicht behandelt und entsorgt werden müssen.
Die Entscheidung zwischen Filament- und Resindruck hängt stark davon ab, welche Bauteile man zukünftig drucken will. Für Miniaturen oder hochwertige Accessoires greifen viele Profis gern auf Resin zurück. Wir geben den universellen Filament-Druckern den Vorzug, da sie einfacher in der Handhabung sind und an den gedruckten Bauteilen so gut wie keine Nachbearbeitung erforderlich ist.
Welcher 3D-Drucker ist für mich der richtige?
Das Angebot an 3D-Druckern ist riesig. Vor dem Kauf eines Geräts sollten Sie sich folgende Fragen stellen: Was möchte ich drucken, wie technisch versiert bin ich, und welches Budget steht zur Verfügung? Im Online-Handel beginnen die Preise für Einsteigermodelle bereits bei rund 150 Euro. Für anspruchsvollere Drucker können die Preise jedoch schnell über 1000 Euro hinausgehen.
Ein wichtiges Kaufkriterium ist die Benutzerfreundlichkeit des Druckers. Geräte mit einfacher Kalibrierung und intuitiver Software ermöglichen einen unkomplizierten Einstieg. Auch die Druckfläche ist wichtig: Wer große Objekte produzieren will, benötigt ein Gerät mit einer großzügig dimensionierten Bauplatte.
Filament-Drucker (FDM): Beachten Sie unbedingt, dass manche Geräte, vor allem DIY-Kits, beim Zusammenbau handwerkliches Geschick und technisches Verständnis voraussetzen. Dazu gibt es offene Modelle und solche mit einer geschlossenen Druckkammer. Für den Einstieg ist der Creality Ender 3 für unter 200 Euro eine gute Wahl. In der gleichen Liga spielen die Modelle Elegoo Neptune 3 Pro, Bambu Lab A1 mini und einige No-Name-Modelle mit eher durchschnittlichen Kundenbewertungen. In der nächsthöheren Preisklasse sind Anycubic Kobra 3, Elegoo Neptune 4 Max sowie der Bambu Lab A1 Combo für knapp 500 Euro zu finden.
Die Preise für empfehlenswerte FDM-Drucker mit geschlossenem Bauraum starten bei 500 Euro: Dafür gibt es unter anderem die Modelle Anycubic Kobra S1, Bambu Lab P1P und Creality K1. Eine gute Anlaufstelle mit guten Produktinformationen und Auswahlfiltern ist 3Dmensionals (www.3dmensionals.de). Dort gibt es auch die Profidrucker Bambu Lab X1C, Creality K2 Plus und Prusa Core One mit und ohne Filamentverwaltungssystem ab rund 1150 Euro.
Resin-3D-Drucker: Zwischen 200 und 300 Euro kosten Modelle wie Anycubic Photon Mono 4 Ultra und Elegoo Mars 5. Insgesamt bleibt das Angebot deutlich hinter den FDM-Modellen zurück.
Wo kann man Verbrauchsmaterial und Zubehör günstig(er) kaufen?
Gerade bei Filament kann es sich lohnen, nach Angeboten und Mengenrabatten zu suchen. Es muss gar nicht unbedingt das Filament des Druckerherstellers sein. Das PLA von Bambu Lab und Creality soll von Sunlu stammen, das Material der Marke Jayo ebenso. Während Bambu Lab für eine 1-Kilogramm-Rolle Standard-PLA 22,99 Euro und bei Abnahme von vier Rollen 19,99 Euro verlangt, kostet das PLA von Jayo auf der 1,1-Kilogramm-Spule bei Ali Express im 10er-Bundle umgerechnet 8,50 Euro, und das bei versandkostenfreier Lieferung aus der EU. Beachten Sie, dass diese Fremdspulen allerdings keinen RFID-Chip haben, der zur automatischen Erkennung des Filaments im AMS dient. Auch beim Zubehör kann sich die Bestellung bei Ali Express lohnen.
So geht’s los: vom Auspacken bis zum ersten erfolgreichen Druck
Unsere Testinstallation besteht aus einem Bambu Lab X1C Combo mit AMS. Der Drucker kommt weitgehend vormontiert und muss laut gut gemachter Anleitung vervollständigt und in Betrieb genommen werden. Das gelingt innerhalb von etwas mehr als 60 Minuten inklusive des Anschlusses vom AMS mit dem Befüllen von vier Rollen PLA-Filament und der initialen Kalibrierung der Kernkomponenten des Druckers.
Nach der Installation des Bambu Lab Studio beziehungsweise des beinahe identischen Orca Slicer wird der Drucker mit dem WLAN verbunden und per Benutzerkonto in die Cloud von Bambu Lab integriert. Das hat den Vorteil, dass sich der X1C Combo dann auch per Smartphone und Tablet steuern lässt.
Nicht vergessen darf man natürlich die Druckplatte, die auf das Heizbett gelegt wird (mehr Infos im Abschnitt „Dieses Zubehör brauchen Sie“). Damit sind die Vorbereitungen abgeschlossen, und dem Probedruck steht nichts im Weg. Der lässt sich direkt vom Druckerdisplay aus starten.
Wie werden 3D-Modelle geladen und feingetuned?
Der Abschnitt „Hier gibt es fertige Modelle“ nennt einige Anlaufstellen für fertige 3D-Modelle. Diese Dateien im STL-Format kann man in den Orca Slicer laden. Nach Auswahl des Filaments und verschiedener Optionen kann das Modell gescliced werden. Dabei schneidet die Software das 3D-Objekt in Schichten und generiert daraus die Befehle für die Druckersteuerung. Danach kann der Druck gestartet werden.
Achtung: Sie sollten die Kalibrierungsfunktionen von Bambu Lab Studio oder Orca Slicer verwenden, um zum Beispiel die optimale Temperatur, Durchflussrate, Druckvorverstellung und Rückzugslänge zu ermitteln.
Das beeinflusst die Druckqualität und sollte deshalb für jedes Filament erfolgen. Die ermittelten Werte werden dann in einem Profil gespeichert und lassen sich vor dem Slicen abrufen. Die geladenen Modelle kann man in Bambu Lab Studio oder Orca Slicer nicht bearbeiten. Dafür ist ein Konstruktionsprogramm wie Libre CAD und Free CAD nötig.
Im Slicer ist nur die Größe der Modelle veränderbar, man kann zum Beispiel Aufbewahrungsboxen größer oder kleiner machen oder Modelle auf der Druckplatte duplizieren. Gute Hilfe bei allen Fragen rund um den 3D-Druck leisten die unzähligen Nutzergruppen bei Reddit und Facebook.
Welche Druckmaterialien - Filamenttypen gibt es?
Sowohl Filament- als auch Resin-basierte 3D-Drucktechnologien haben sich in den letzten Jahren etabliert. Für Einsteiger bringt der Filament-3D-Druck klare Vorteile – dazu zählen Preis, Handhabung sowie große Farb- und Materialauswahl. Hier eine Übersicht der wichtigsten Filamenttypen:
- PLA-Varianten (Polylactide): Das Material für vielseitige Einsatzmöglichkeiten zeichnet sich vor allem durch seine einfache Verarbeitung aus. Außer der hohen Druckqualität spricht die breite Farbpalette für PLA. Je nach Filament-Hersteller gibt es Varianten wie PLA+ und PLA Meta, die schlagfester und zäher sind sowie geringere Drucktemperaturen benötigen.
- PETG (Polyethylenterephthalat): Die Filamente auf Basis von PETG kombinieren hohe Stabilität, einfache Handhabung und optische Brillanz. Die geringe Viskosität des Materials ermöglicht einen präzisen und schnellen Druckprozess. PETG ist unempfindlich gegen Salze, Säure und Laugen.
- ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol): Dieses zähe thermoplastische Filament bietet eine hohe Festigkeit und eignet sich ideal für die Nachbearbeitung der Modelle. Darüber hinaus ist ABS besonders schlag- und kratzfest und beständig gegenüber Ölen, Fetten und hohen Temperaturen.
- TPU (Polyurethan thermoplastisch): Lässt sich ähnlich wie Gummi verformen und hat flexible Eigenschaften. TPU eignet sich für Modelle, die hohen Belastungen standhalten müssen.
Wo gibt es fertige 3D-Druck-Modelle?
Das Gute am 3D-Druck in der heutigen Zeit: Sie müssen die gewünschten Modelle nicht erst selbst konstruieren. Im Internet gibt es Hunderttausende Vorlagen als STL-Datei – kostenlos. Auf den entsprechenden Seiten finden Sie gefühlt alles: PC-, Smartphone- und Tablet-Accessoires, Werkzeug, Küchenutensilien, Kinderspielzeug und Ersatzteile aller Art. Die Modelle lassen sich in der Größe skalieren, aber nicht grundlegend verändern. Dazu benötigen Sie die Konstruktionsdateien.
Das von Bambu Lab betriebene Portal Makerworld ist für Nutzer entsprechender Drucker die erste Anlaufstelle. Die geladenen Dateien enthalten Profile für verschiedene Druckermodelle, sodass es sofort losgehen kann.
Hinter der Webseite steckt Prusa, ebenfalls Hersteller von 3D-Druckern. Auch hier geht es fix: Modell laden, im Slicer vorbereiten und Druck starten.
Auch hier wird man als Einsteiger förmlich von der puren Masse der Vorlagen erschlagen. Die Seiten betrachten sich als florierende Design-Communities – und das völlig zu Recht.
Welches Zubehör brauchen Sie?
Außer dem 3D-Drucker und dem gewählten Material (siehe Kasten „Diese Druckmaterialien gibt es“) ist beim 3D-Druck passendes Zubehör hilfreich.
Druckplatten/Bauplatten
Bei Filament-Druckern liegt auf dem Heizbett eine dünne hitzebeständige Platte. Sie dient der gleichmäßigen Wärmeverteilung und Haftung der Bauteile. Zudem wird die Struktur der Platte auf das anliegende Bauteil übertragen. Mittlerweile sind Druckplatten erhältlich, die nahezu kalt funktionieren und weniger Strom verbrauchen.
Automatisches Materialsystem
Mit rund 300 Euro nicht günstig, aber in der Praxis unverzichtbar ist ein AMS (Automatisches Materialsystem), wie es unter anderem Bambu Lab anbietet. Es nimmt bis zu vier Filament-Rollen auf und wechselt das verwendete Filament, um bei einem Modell mehrere Farben und Materialien zu kombinieren.
Kleber und Reinigung
Viele misslungene 3D-Drucke sind einer mangelhaften Druckbetthaftung geschuldet. Mit gewöhnlichen Klebestiften und Sprühkleber stellen Sie eine bessere Haftung der Bauteile auf der Druckplatte her. Mit Isopropanol und Ethylacetat lässt sich der Kleber lösen.
Werkzeug-Satz
Für unter 15 Euro gibt es Komplett-Sets mit verschiedenen Werkzeugen, um Bauteile nachzubearbeiten, Druckerdüsen zu reinigen und überschüssiges Filament schnell zu entfernen.
Extruder, Hotends und Düsen
Man kann den 3D-Drucker tunen, um die Leistung zu verbessern. So gibt es Extruder, Hotends und Düsen in verschiedenen Ausführungen, die den individuellen Anforderungen und Druckvorlieben gerecht werden.
