Viele Experten waren sich schon vor langer Zeit einig, dass der 3-D-Druck bald die Wirtschaft revolutionieren wird, sei es in der Medizin, beim Fahrzeugbau oder in der Textilindustrie. Zudem werden viele weitere Bereiche von ihm profitieren. Denn mit einem 3-D-Drucker lassen sich sehr komplexe Formen innerhalb kürzester Zeit und vor allem vergleichsweise kostengünstig herstellen.
Häufig schon fest im Alltag vorhanden
Dennoch ist der 3-D-Drucker schon lange nicht nur in der Industrie im Einsatz, sondern gehört für viele Menschen schon fest zum Alltag. In einer Umfrage gab jeder fünfte Deutsche an, dass er gerne ein solches Gerät für den privaten Gebrauch besitzen würde. Und in der Zwischenzeit sind auch die Preise bei einigen Händlern durchaus akzeptabel. Zum Beispiel bietet der Hersteller xxx 3-D-Drucker in unterschiedlichsten Ausführungen für Privatanwender an, vom einfachen Einsteigermodell bis hin zu semi-professionellen Geräten.
Was kann ein 3-D-Drucker alles?
3-D-Drucker können für unterschiedlichste Zwecke verwendet werden. So haben kreative Köpfe die Möglichkeit, die gewünschten Objekte selber zu entwerfen. Und im Internet werden bereits fertige und kostenlose 3D-Modelle zum Download angeboten. Hobbyhandwerker können mit einem solchen Gerät kleine Ersatzteile wie Stecker oder Schalter drucken. Bei dem Kauf eines solchen, sollte das Preis-Leistungs-Verhältnis beachtet werden. In der Regel reicht für private Zwecke ein günstiges Einsteigermodell aus. Wer allerdings mehr Optionen und eine bessere Qualität haben will, muss dementsprechend mehr bezahlen.
Was wird alles für den Druck von 3-D-Objekten benötigt?
Der Druck selber funktioniert ähnlich wie Sie es von einem Tintenstrahldrucker kennen. Allerdings wird bei diesem die Tinte auf das Papier gebracht. Der 3-D-Drucker druckt hingegen mit feinen und erhitzten Kunststofffäden. Dadurch lässt sich Schicht für Schicht das gewünschte 3-D-Objekt aufbauen. Für den Privatgebrauch kommen zumeist ABS- und PLA-Kunststoffe zum Einsatz.
Letztere sind allerdings deutlich umweltfreundlicher, da sie auf Maisstärke basieren und daher biologisch abbaubar sind. Die Kunststofffäden werden auf Rollen ausgeliefert und lassen sich problemlos in den Drucker einsetzen. Ebenfalls sehr häufig kommen für diese Zwecke Epoxid-Harze, Wachs oder Silber- und Polymerpulver zum Einsatz.
Die passende 3D-Software
Bevor der gewünschte Gegenstand gedruckt werden kann, muss mithilfe der passenden 3-D-Software eine Druckdatei erstellt werden. In den meisten Fällen sind diese Programme bereits im Lieferumfang enthalten. Zudem können im Internet, wie oben bereits erwähnt, auf unterschiedlichen Plattformen druckfertige 3-D-Vorlagen heruntergeladen werden.
3-D-Drucker im Privathaushalt – lohnt sich der Kauf?
Auch wenn ein 3-D-Drucker in vielen Fällen sehr nützlich sein kann, sollte die Frage gestellt werden, ob sich der Kauf eines solchen wirklich lohnt. Für Technikfreaks, Hobbybastler, Modellbauer oder einfach auch kreative Menschen kann er eine durchaus sinnvolle Anschaffung darstellen. Denn schließlich lassen sich mit dem 3-D-Drucker einfache Ersatzteile, Schmuckstücke, Modelle, Vasen, Smartphone- oder Tablethüllen und diverse andere Dinge in 3-D drucken.
Allerdings lohnt sich die Anschaffung nur, wenn regelmäßig die oben erwähnten Gegenstände hergestellt werden müssen. Wer hingegen nur sehr selten ein Teil in 3-D ausdrucken muss, sollte dies in einem hierfür geeigneten Copyshop oder einem Modellbauladen tun.
Werden irgendwelche Zusatzgeräte benötigt?
Sehr wichtig für den 3-D-Druck sind eine gute und saubere STL-Datei des gewünschten Druckobjekts und das passende Filament. Die sogenannte Slicer-Software sorgt dafür, dass das noch digitale Modell in einen Maschinencode, auch G-Code genannt, umgewandelt wird. Zudem überwacht sie die Druckgeschwindigkeit, die Drucktemperatur, den sogenannten Infill und viele andere Einstellungen. Wenn sich am Anfang des Filamentdrahtes eine Verdickung bildet, sollte diese mit einem Seitenschneider sauber abgeschnitten werden.
Der Feinschliff der Druckobjekte
Nach dem Ausdrucken kann es nötig sein, die Druckobjekte noch etwas nachzubearbeiten. Hierfür sollten folgende Gegenstände bereitliegen:
- ein Messer oder Skalpell
- Nadelfeilen
- Schleifpapier mit unterschiedlicher Körnung
- Lösungsmittel (für die Glättung des Drucks)
Zudem ist es von Vorteil, wenn ein Buch zum dem Thema 3D-Druck, ein 3D-Scanner, ein CAD-Programm und ein Design-Programm (für die Modellierung) vorhanden sind.
Wie teuer sind 3-D-Drucker?
Wie auch bei Tintenstrahl- oder Laserdrucken wird auch bei 3-D-Druckern der Preis vor allem durch die erreichbare Druckqualität beeinflusst. Je höher diese ist, desto mehr muss bezahlt werden. Daher sollte vor dem Kauf überlegt werden, wie detailliert die gedruckten Objekte sein müssen. Die Qualität wird zudem auch durch die sogenannte Schichtdicke beeinflusst. Diese wird in der Einheit Micron angegeben und je feiner sie ausfällt, desto mehr verschmelzen die einzelnen Schichten miteinander.
Gute Einsteigermodelle sind bereits ab 550 Euro bis 600 Euro erhältlich. Zumeist haben diese Geräte dann eine maximale Schichtdicke von 100 Micron. Allerdings werden auch Geräte angeboten, deren Qualität deutlich höher ausfällt. So kostet ein 3-D-Drucker mit einer Schichtdicke von 20 Micron um die 2.000 Euro. Soll zusätzlich auch ein Scanner integriert sein, sind es circa 3.000 Euro.
Was muss für das Zubehör und das benötigte Material eingeplant werden?
Ein Kritikpunkt des 3-D-Druckers ist sicherlich der hohe Preis der benötigen Druckmaterialien. So kosten einfache Filamentspulen um die 20 Euro, bessere Modelle können dagegen durchaus auch eine dreistellige Summe kosten. Sehr beliebt sind daher sogenannte Filament-Extruder, mit denen sich die Kunststofffäden selber herstellen lassen. Auch wenn diese Geräte nicht sehr günstig sind, können sie auf Dauer eine sinnvolle Anschaffung sein. Wenn Sie allerdings nicht sehr viel drucken, können Sie die Spulen auch einfach wie gewohnt kaufen.
Worauf sollte bei dem Kauf eines 3-D-Druckers geachtet werden?
1. Der Extruder
Der Extruder kann als Herz des 3-D-Druckers angesehen werden. Er befindet sich auf Schienen und kann daher millimetergenau alle wichtigen Areale erreichen. Der Faden wird in dem Extruder erhitzt und anschließend sehr genau auf die Druckplatte gespritzt. Es gibt einige Modelle, die über mehrere dieser Geräte verfügen, wodurch höherwertige Ausdrucke möglich werden.
2. Die Druckplatte
Achten Sie bei dem Kauf auch auf eine beheizbare Druckplatte. Wenn Sie lediglich mit PLA-Filament drucken wollen, wird diese allerdings nicht benötigt. Dadurch können Sie etwas Geld sparen und dieses besser in das benötigte Zubehör investieren.
3. Die Druckgeschwindigkeit
Ein weiterer wichtiger Punkt, den Sie bei dem Kauf eines 3-D-Druckers beachten sollten, ist die Druckgeschwindigkeit. Wenn Sie sich für ein sehr günstiges Modell entscheiden, kann es sein, dass sehr starke Vibrationen entstehen, wenn Sie schnell drucken. Wollen Sie mit Druckgeschwindigkeiten ab 300 mm/s drucken, sollten Sie daher zu einem hochpreisigen Gerät greifen. Denn bei diesem sind die Bewegungselemente zumeist deutlich besser gelagert, sodass ein ruhiger und weicher Druck möglich wird.
FDM oder SLA?
Bei FDM-Druckern ist das Filament deutlich günstiger als das flüssige Harz. Zudem sind sie etwas sauberer in der Handhabung und es ist deutlich weniger Nacharbeitung nötig. Im Handel können sehr viele spezielle Filamente für diverse Anwendungsbereiche erworben werden. Ein Nachteil der FDM-Drucker ist hingegen, dass die Kunststofffäden schichtweise aufgetragen werden. Dadurch sind die einzelnen Schichten eventuell sichtbar, wodurch das Druckergebnis nicht ganz so fein ausfällt. Zudem sind etwas lauter als die SLA-Drucker.
Denn bei diesen entstehen beim Drucken keine Vibrationen. Und da bei dem fertigen Druckobjekt keine Schichten zu sehen sind, sieht es so aus, als seien sie gegossen. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Resin kaum riecht. Nachteilig muss aber gesagt werden, dass das Kunstharz rund viermal teurer ist als das Filament und sehr empfindlich auf Tageslicht reagiert. Zudem muss die Wanne nach der Verwendung aufwendig von Verschmutzungen befreit werden. Und auch das Druckobjekt selber müssen Sie mit Ethanol säubern, bevor es im Tageslicht aushärtet.
Fazit
Wenn Sie viele Objekte dreidimensional drucken müssen, kann die Anschaffung eines 3-D-Drucker sehr sinnvoll sein. Und wenn Sie die oben erwähnten Punkte beachten, können Sie einen Fehlkauf vermeiden. Drucken Sie allerdings nur sehr selten in 3-D, können Sie hierfür alternativ auch einen Copyshop oder einen Modellbauladen aufsuchen.
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