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3d-Druck – Die am häufigsten gestellte Frage: Was kann ich damit drucken?

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Mittlerweile kenne ich die häufigsten Fragen zum 3d-Druck. Besonders da solche Drucker auch heute noch einiges an Geld kosten, fragen mich die Leute immer wieder gern:
Was kann man damit machen? (also auf deutsch übersetzt: Ist das nicht sehr teuer für so einen „Quatsch“?)

Diese Frage ist schwierig zu beantworten:
Theoretisch kann man beinahe alles damit erzeugen – praktisch betrachtet gibt es natürlich Grenzen. Im letzten Beitrag zum Thema 3d-Druck haben wir ja z. B. bereits über Überhänge und dessen Probleme berichtet. Genau das stellt eine der größten Herausforderungen dar. Nicht unbedingt beim Druck… was da funktioniert und was nicht hat man ziemlich schnell raus, sondern eher beim Design des Objekts. Es ist wichtig bereits beim Konstruieren dafür zu sorgen, dass starke Überhänge gar nicht erst auftreten.

3ddruck_figuren

D.h. man muss (wie das so häufig auch bei der Produktion von „normal“ produzierten Produkten der Fall ist), die produktionstechnischen Einschränkungen von Anfang an beachten und auch wenn etwas für den Laien auf „dem Papier“ sehr toll aussieht, muss man auf Grund des Produktionsaufwandes davon Abstand nehmen oder es auf andere Art und Weise aufbauen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie z. B. das Zerlegen des Objektes in mehrere Teile, die später zusammengeführt werden oder aber, und das ist etwas, das jeder 3d-Druck-Designer sofort bevorzugen wird (das hat etwas mit der Ehre eines 3d-Druck-Designers zu tun ;)), eine Abwandlung des Objektes ohne dabei die Funktion einzuschränken oder das Ganze unästhetisch werden zu lassen.

Neben diesen Produktionsanforderungen gibt es natürlich auch Material-Einschränkungen. Es gibt zwar Metall-Drucker oder andere Formen, aber die meisten Heim-3d-Drucker drucken mit Kunststoff oder Kunstharz. Dieser Kunststoff kann erstaunlich stabil sein, hat aber seine Grenzen. Es gibt z. B. Unterschiede bei der Art der Drucker. FDM-Drucker („Heisskleber“-Prinzip) können normalerweise stärkere Strukturen bauen als SLA-Drucker (Kunstharz-Aushärtung via UV-Lampe oder Laser) und FDMs verbrauchen weniger Material und drucken häufig schneller, wenn Sie mit einem Infill unter 100% betrieben werden – was beinahe immer der Fall ist.
Dafür können SLA-Drucker kleinere und feinere Strukturen viel sauberer drucken.

Nun aber zurück zur Ausgangsfrage: Was kann man drucken?

3ddruck_tuerampel

– Teile, die ungefähr die Belastungsfähigkeit von Lego-Steinen aufweisen. (wer schonmal versucht hat verharkte Legosteine auseinander zu ziehen oder einen Stein kaputt zu machen weiß, dass das nicht so ohne weiteres per Hand geht)

– Teile, die nicht 100% genau eingefasst sein müssen oder bei denen man zumindest mehrere Versuche hat. Woher kommt das? Kunststoff ist wärmeausdehnungsabhängig. (das sind übrigens so gut wie alle Stoffe, aber bei Kunststoff kann man das sogar sehen) Je nach Kunststoff-Art schrumpft 3d-Druck-Kunststoff beim Abkühlen um 3-15%. D.h. man muss diese Schrumpfung bereits bei der Produktion einbeziehen und muss auch damit rechnen, dass sie nicht vollständig gleichmäßig geschieht. Das hört sich schlimm an, ist es aber eigentlich nicht, wenn man nicht gerade versucht ein Uhrwerk zu bauen.

– Teile, die eine gewisse Größe haben. Ja, 100 Micron (0.1 Millimeter) Schichtdicke klingt wenig und das ist es auch, aber das heisst noch nicht, dass man deshalb auch so kleine Objekte sauber drucken kann. Irgendwo ist Schluss. Wo genau hängt vom Design ab, aber wenn die Strukturen zu klein werden, kann der Drucker nicht mehr sinnvoll dazwischen absetzen und es kommt zu Fädenbildung zwischen den Objekten. Ganz konkret gesagt: Zu kleine Schmuckteile sind mit FDM-Druckern zum Beispiel nicht drin. Ein Ring (nicht die Verzierung sondern der Ring selbst) funktioniert noch problemlos, aber die Verzierung, die kleiner als sagen wir mal 2mm * 2mm ist, wird ein Problem werden. Wie gesagt: Das hängt vom Design ab und das bedeutet nicht, dass nicht sehr genau gedruckt werden kann. Die Seitenwand wird (mit einberechneter Schrumpfung) wirklich ziemlich genau dort sein, wo sie sein soll, aber Details, die zu klein sind, können nicht gedruckt werden. Hier ist ein SLA-Drucker übrigens deutlich überlegen und kann auch kleinere Strukturen besser drucken. Wenn es also um Schmuck geht: SLA, wenn es um stabilere Teile geht: FDM.

– Teile, die eine gewisse Größe nicht überschreiten. Jeder Drucker hat einen Bauraum. Wie groß dieser ist, hängt vom Modell ab und es gibt auch wirklich großräumige Druckvolumina, aber irgendwann geht es nicht mehr größer, außer man verklebt oder verankert Teile miteinander. Ein Makerbot 2 z. B. hat einen Druckraum von ca. 28.5 cm * 15.3 cm * 15.5 cm. Das bedeutet, dass man ein amerikanisches Toastbrot damit locker drucken kann, aber viel größer geht es eben nicht. Das hat etwas mit der Bauform des Druckers zu tun und ist später schwer bis gar nicht mehr abzuändern. Einer der größten „Heim-Drucker“ ist übrigens der Z18 von Makerbot. Aber der ist auch schon so teuer, dass man ihn kaum noch „Heim-Drucker“ nennen kann. Er hat einen Bauraum von 30.5 cm * 30.5cm * 45.7 cm.

So und jetzt ganz konkret: Was druckt man so? Ich kann gerne erzählen, was ich so bis jetzt gedruckt habe:
Kleine Figuren, Anhänger, Lautsprecherhalter, Stifthalter, Türampeln, Handyständer, Christbaumschmuck, Deko-Artikel für Freunde, eine Monitor-Tastatur-Halterung, Ventilator-Befestigungen, externe Bluray-Laufwerkshalter für meine Kino-Anlage, Kreisel und Spielzeuge für Kinder von Freunden und vieles in dieser Art. Die Anwendungsfälle sind nahezu unendlich, obliegen aber auch der Fantasie. Wem nichts einfällt (unter Berücksichtigung der Einschränkungen bei der Produktion, etc.), der kann nicht viel damit machen. Wer Fantasie hat und außerhalb der Bahnen denken kann, der wird immer etwas Nettes zum Drucken finden. Es obliegt der eigenen Kreativität.

3ddruck_pfoten  3ddruck_handy_halter
3ddruck_box

Ich z. B. sage sehr selten „nein“, wenn mir ein Freund eine Frage stellt, ob man etwas bauen könnte. Ich sehe es als Herausforderungen und finde dann einen Weg es zu realisieren.
Da sind wir auch beim Knackpunkt des Ganzen: Man muss sich damit beschäftigen und man sollte Spaß daran haben. Wer 3d-Drucker nur kauft, weil es cool ist, der wird schnell Ernüchterung finden. Wer den Drucker kauft, weil ihm/ihr der Weg ebenfalls Spaß bereitet, dem kann ich nur empfehlen zuzugreifen:
Eine ganz neue Welt mit tollen Möglichkeiten wartet darauf entdeckt zu werden. :)

 

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Autor: Gerald Zum Gahr

Sportlicher Programmierer, der gerne mal etwas länger bleibt.

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