3D-Drucker und 3D-Drucke

Verständlich erklärt: So funktioniert 3D-Druck

3D Druck, So funktioniert’s. Mac Life bringt ein wenig Licht in die dunkle Kunst des 3D-Drucks und erklärt, wie dreidimensionales Drucken überhaupt funktioniert.

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Abhängig davon was man produzieren und wieviel man für einen Drucker ausgeben will, gibt es verschiedene Möglichkeiten, ein 3D-Modell Zuhause zu drucken. Einige Techniken beinhalten Laser, die durch das Material schneiden, andere schießen UV-Licht auf empfindliches Harz, aber die Technik, die bei der Mehrheit der 3D-Heimdrucker zum Einsatz kommt, nennt sich FDM (Fused Deposition Modeling – „Schmelzschichtung“) – im Prinzip flüssiges Plastik. Einfach gesagt wird beim FDM erhitztes Filament (meistens Kunststoff) durch einen winzigen Stutzen gepresst, wobei dünne Schichten oder „Scheiben“ während des Vorgangs entstehen.

Je detailreicher die Modelle werden sollen, desto länger dauert es, da der Drucker mehr Schichten erstellen muss, die in Mikrometer gemessen werden. In den meisten Fällen ist das Filament für FDM-Drucker PLA oder ABS, die als Thermoplaste klassifiziert werden; dies bedeutet, sie können sehr einfach in einen flüssigen Zustand erhitzt und anschließend zur Aushärtung gekühlt werden. Diese Filamente kann man bei Herstellern auf Spulen kaufen. ABS setzt ein beheiztes Bett voraus, da es ansonsten die Tendenz besitzt, sich zu kräuseln. Aber es ist stärker und flexibler als PLA. Allerdings stellt PLA im Druck mehr Details zur Verfügung, verzieht sich weniger, kommt in abgefahreneren Farben daher und sondert weniger spürbare Dämpfe ab. Darüber hinaus ist es pflanzlich, während es sich bei ABS um einen Kunststoff auf Erdölbasis handelt.

Was hat es mit den Dateien auf sich?

Etwas, das viele Anwender verwirrt in Sachen 3D-Druck, sind die Dateiformate. Da kein Universalformat existiert, besteht für Neulinge die Frage, welches Format man nutzen soll. „Abhängig von der Art des Outputs (einfarbig, vollfarbig, Kunststoff, Harz etc.) kann ein bevorzugtes Input-Format gewählt werden“, erklärt Richard Curtis, Principal Solutions Consultant bei Adobe. „Wenn es einfarbig ist, sollte es höchstwahrscheinlich eine STL-Datei sein, bei Vollfarbe eine OBJ- oder eine VRML-Datei.“ Wenn man eine Datei erstellt, sollte man daran denken, dass daraus ein physisches Objekt entsteht, dass durch seine Geometrie bestimmt wird. Wenn man seine eigenen Dateien entwickelt, ist es selten mit einem Tippen auf „Drucken“ getan. „Alle 3D-Objekte müssen für den Druck vorbereitet werden, was man prinzipiell als Modell-Fixierung bezeichnet“, sagt Curtis. „Modell-Fixierung ist eine Abnahmeprüfung, um sicherzustellen, dass Objekte wasserdicht und ihre Geometrie für den 3D-Druck geeignet sind. Korrekturen beinhalten das Reparieren von Löchern, schwimmende Polygone zu entfernen oder einfache Aufgaben wie die Druckunterstützung für problematische, überhängende Objekte zu schaffen.

Man muss also eine Menge in Erwägung ziehen, bevor man loslegt, aber es gibt ein gemeinsames Element: das Modell. Man kann Modelle mit CAD- oder 3D-Apps (wie AutoCAD 360 oder 3ds Max) erstellen. Und wenn man das Erstellen von 3D-Modellen ausprobieren will, ohne eine Pro-App zu erlernen, stellt Autodesk eine beeindruckende Gratis-Suite zur Verfügung. 3D-Tools sind unter 123dapp.com erhältlich. Allerdings können auch tausende gebrauchsfertiger Modelle bei Online-Speichern wie Thingiverse, Shapeways, i.materialise, Sketchfab und YouMagine gefunden werden. Will man ein eigenes Modell erstellen, muss es in ein 3D-Drucker-kompatibles Format exportiert werden. Dies kann eine STL- oder OBJ-Datei sein. Doch es gibt eine letzte Sache zu tun: Da 3D-Drucker etwas anders arbeiten und ihre Eigenheiten besitzen, muss man die STL- oder OBJ-Datei mit einer „Slicer“-App (viele Drucker bringen eine eigene mit) konvertieren. Eine solche App nimmt die Vorlage und erstellt eine Datei, die das Modell in eine Reihe von Schichten umwandelt. Das nennt man G-Code und G-Code lässt die Magie geschehen!

(Bild: Hersteller)

Wer ist Marvin?

Marvin, wie er in der 3D-Druck-Community genannt wird, ist der Charakter, der die 3D-Druck-Bewegung bis jetzt symbolisiert. Die meisten 3D-Druck-Fans haben einen Marvin an dem ein oder anderen Objekt hängen und aufgrund seiner Größe eignet er sich gut als Testdruck.

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