Was brauche ich um 3d-drucken zu können?

Wir bauen oder Kaufen einen Drucker

Inzwischen gibt es wahrscheinlich gegen die 30 verschiedene Drucker für den Heimgebrauch. Zu den bekanntesten zählt der Makerbot, der Ultimaker, der Fabbster und die Drucker der RepRap-Familie (Prusa, Mendelmax) uvm.

Bei Makerbot, Ultimaker und der germanreprap.com könnt ihr inzwischen sogar fertig zusammengebaute Drucker bestellen.
Wenn ihr aber das erste Mal einen Drucker kauft, dann empfehle ich euch, diesen selber zu bauen. So lernt ihr eine Menge und das suchen und beheben von Fehlern die später auftreten wird viel einfacher. Ich habe mich für einen Mendelmax von reprap.cc entschieden.

Mir persönlich war wichtig, dass ich einen sehr stabilen Drucker habe, der auf Opensource basiert. Die Lötarbeite bei meinem Drucker beschränkten sich auf ein paar wenige Lötstellen, die ich ohne, dass ich gross Erfahrung hatte, ohne Probleme meisterte. Der mechanische Aufbau ging recht einfach von statten und wenn ich Fragen hatte, dann reagierte der Support in einer unglaublichen Geschwindigkeit.

Persönlich kann ich von meinem Mendelmax-Drucker nur schwärmen. Das Ding läuft und läuft und ich habe eine Menge Spass beim designen, drucken und optimieren. Klar gibt es auch bei diesem Drucker Dinge, die man verbessern könnte und ich habe auch schon eine kleine ToDo-List mit Dingen, die ich verbessern möchte.

 

Wir beschaffen uns ein 3d-Modell

Um 3d-drucken zu können, benötigt man als erstes ein 3d-Modell des Gegenstandes, den man drucken will.

Diesen kann man z.B. auf einer Plattform wie Thingiverse.com oder Shapeways.com herunterladen oder man modelliert ihn sich selber.

Wenn man das Modell nicht selber drucken will, dann kann man hier eigentlich schon aufhören zu lesen, und sich das Teil bei z.B. Shapeways.com einem professionellen Druckdienstleister drucken lassen. Aber ich gehe in diesem Artikel mal davon aus, dass ihr euch selber einen Drucker bauen wollt, oder zumindest im Bekanntenkreis auf einen Zugriff habt.

Um selber ein Modell zu erstellen, benötigt man ein 3d-Programm wie z.B. Google Sketchup, Autodesk 123 Design, FreeCad, openSCAD, Autodesk Inventor, Autodesk Fusion, Dassault Solidworks oder ähnliche Programme (die frei verfügbaren Softwaren habe ich mit einem Link hinterlegt).
Dieses Modell, muss man nun in einem Dateiformat exportieren, dass die Slicer-Software versteht. Normalerweise nimmt man dazu das SLT-Format.

Wir machen aus dem Modell ein Maschinencode

Nun benötigen wir ein Programm, dass dieses Modell in Schichten schneidet und daraus einen gCode generiert, den die Maschine lesen kann. Übrigens, werden Programmierer von CNC-Maschinen an diesem Code ihre Freude haben, da er genau so aussieht wie auf einer dieser Maschinen. Dieses Programm nennt man Slicing-Programm.

Davon kenne ich persönlich zwei Stück, Slic3r und Skeinforge. Slic3r ist sehr einfach verständlich, übersichtlich und sehr komfortabel. Und manchmal auch etwas ungenau.
Meinen Erfahrungen zufolge ist Skeinforge Masshaltiger, aber es um einiges schwieriger zu installieren und zu bedienen und hat tausende von Parametern, mit denen man rumspielen kann.

Nachdem das Slicing-Programm ein gCode-Datei erstellt hat, kann man diese notfalls in einem Textprogramm öffnen und noch von Hand ergänzen. Hilfreich dazu ist sicher, wenn man die gCodes kennt, die beim 3d-drucken verwendet werden. Im Wiki der RepRap-Bewegung findet ihr hier eine solche gCode-Liste.

Wir drucken das Modell

Nun starten wir auf dem PC die Host-Software. Mit dieser Steuern wir den Drucker und laden das Modell. Diese Software gibt dann die Maschinencodes an die Steuerung weiter und druckt dann das Modell.

Anfänglich habe ich mit pronterface gearbeitet das Tool ist sehr klein, übersichtlich und flexibel. Inzwischen habe ich auch mal ReplicatorG und Kissslicer ausprobiert. Inzwischen arbeite ich mit dem Repetier-Host, einfach weil mir der am besten gefällt.

Nun heizen wir erst das Druckbett auf die erforderliche Temperatur (PLA 60°C, ABS 110-120°C) und dann den Extruder (PLA ca. 225°C und ABS ca. 235 – 255°C) gerade die Temperatur des Extruders hängt sehr vom Fillament ab und muss manchmal je nach Lieferant und Farbe wieder angepasst werden.

Dann stelle ich persönlich vor jedem Druck nochmals die Z-Achse von Hand ein. Durch das Heizen des Bettes auf bis zu 120°C dehnt sich das Bett aus und verändert so die Position der Z-Achse. Stelle ich die jeweils nicht ein, gibt das ziemlich üble Crashs und man muss dauernd neues Kepton-Band auf die Opferplatte aufbringen.

Und dann starten wir den Druck und warten, was dabei herauskommt.

 

Übersicht über das 3D-Drucken

Eine sehr coole und praktische, grafische  Übersicht über das 3D-Drucken mit RepRap hat der User ArvidJense auf instructables.com hinterlegt, die ihr hier ansehen könnt.