Skip to main content

3D Drucker Arten und Eigenschaften

3D Drucker sind Maschinen, die Objekte anhand vorher definierter Druckdateien erstellen. Es gibt mittlerweile eine Handvoll Druckverfahren, die sich in der Verwendung des Materials als auch in der Bauart unterscheiden. Besonders im industriellen Bereich werden besondere Verfahren angewendet, wie zum Beispiel der Pulverschichtdruck, die für den Hobby-Anwender jedoch von geringerer Bedeutung sind.

Aus diesem Grund werden wir uns in diesem Artikel vermehrt auf die 2 gängisten Druckverfahren stützen, die besonders bei Heimgeräten zum Einsatz kommen.

Welche 3D Drucker Arten gibt es für den Heimgebrauch?

3D DruckerAls erstes gibt es das bekannte FDM Verfahren, bei dem mittels eines Plastikfadens, auch Filament genannt, das Druckobjekt entsteht. Das funktioniert ganz einfach. Meist ist dieses Filament auf Spulen gewickelt, die am Außengehäuse oder Innen befestigt werden. Der Filament-Faden wird dann in den Extruder gesteckt und vom 3D Drucker weiterverarbeitet.

Neben dem FDM Verfahren gibt es noch das SLA Verfahren für den Heimgebrauch. Das klingt etwas mehr nach Science-Fiction und hat tatsächlich etwas damit zu tun. Die Entwickler des SLA-Verfahrens haben die Idee aus dem Film Terminator 2 erhalten. Die Scene, in der ein Terminator aus flüssigem Stahl entsteht, war die Geburtsstunde für SLA-Drucker.

3D DruckerDas Prinzip funktioniert wie folgt: Der 3D Drucker besitzt einen Tank in dem flüssiger Harz hineingefüllt wird. Dieser Harz ist UV-Sensitiv, also erhärtet dieser bei Kontakt mit Tageslicht. Das erfolgt nicht von einer Sekunde auf die andere, sondern langsam. Dabei entstehen Kristale, die ähnlich wie bei langsam einfrierenden Wasser, immer größer werden.

Mittels eines Lasers oder Beamers wird das entstehende Druckobjekt, Schicht für Schicht mit UV-Licht erhärtet. Das Druckobjekt steht dabei über Kopf, da es immer wieder in den flüssigen Harz eingetaucht werden muss.

Was ist ein Extruder?

Ein Extruder ist sozusagen das Herzstück des 3D Druckers. Der Extruder ist meist auf Schienen gelagert und kann alle Bereiche der Druckplatte millimetergenau erreichen. Das ist wichtig, denn in diesem Extruder wird der Filament-Faden erhitzt und punktgenau auf die Druckplatte gespritzt.

So entsteht Schicht für Schicht das Druckobjekt und die individuelle Schichtdicke des 3D Druckers gibt Aufschluß darüber, wie fein und detailgetreu das spätere Druckobjekt wird. Weitere Erklärungen zum Extruder finden Sie auf der Startseite unter Der Aufbau eines 3D Druckers mit vielen weiteren Details zur Druckplatte, Bedienelement und Filament.

Weitere Infos über Extruder

Ein 3D Drucker muss nicht zwingend nur einen Extruder haben, sondern je nach Preisspanne können zwei oder sogar drei Extruder über dem Druckbett installiert sein.

Der Vorteil von mehreren Extrudern ist, unterschiedliche Filamente gleichzeitig benutzen zu können. Somit sind Druckobjekte in zwei oder drei unterschiedlichen Farben möglich. Aber auch Filamente in unterschiedlichen Zusammensetzungen sind mit den Dual-Extrudern kein Problem.

Welche 3D Drucker mit 2 Extrudern gibt es?

Die Preisspannen sind bei 3D Druckern so hoch wie bei keinen anderen technischen Geräten. Vielmals ist auf den ersten Blick nicht zu erkennen, woher die jeweilige Preisbildung gerade ihren Ursprung hat. Wir möchten dem Mysterium auf den Grund gehen und dabei etwas Licht ins Dunkel bringen.

3D DruckerEin sehr günstiges Modell mit zwei Extrudern ist zum Beispiel der Flashforge Dual mit beheiztem Druckbett. Das beheizte Druckbett ist wichtig, um ABS drucken zu können.

ABS ist ein Filament welches etwas weicher als PLA-Filament ist. Der Vorteil bei weicherem Filament ist die geschmeidige Zusammensetzung des Plastik. Dadurch kann das Druckobjekt später leichter mit Feile oder Schmirgelpapier nachbearbeitet werden.

 

 

Die Druckplatte bei 3D Druckern.

Da wären wir schon beim ersten Preiskriterium. Die beheizte Druckplatte ist somit ein Kostenfaktor und sollte bei der Auswahl des 3D Druckers Beachtung finden. Einige Hersteller verzichten ganz und gar auf eine beheizte Druckplatte, wodurch nur PLA-Filament benutzt werden kann.

Neben günstigen Modellen gibt es sicherlich auch Geräte im oberen Preissegment, die neben zwei Extrudern noch reichlich mehr Features zu bieten haben.

3D DruckerErwähnenswert ist da der Cube X Duo mit riesigen 11766 cm³ Druckvolumen. Das ist fast das dreifache des oberen günstigeren Modells. Der Cube X Duo setzt somit auf Komfort, die er in Sachen Druckgeschwindigkeit und geringer Fehldruck-Quote voll ausspielt.

Die Druckgeschwindigkeit bei 3D Druckern

Druckgeschwindigkeit ist ein wichtiger Aspekt bei 3D Druckern, denn Zahlen allein sagen nicht alles. Bei günstigen 3D Druckern kann bei hohen Druckgeschwindigkeiten eine übermäßige Vibration entstehen, die das enstehende Druckobjekt förmlich von der Druckplatte rütteln. Die Folgen sind nervige Abbrüche des erfolgten Drucks. Einmal gelöste Druckobjekte können nicht wieder auf die Druckplatte geklebt werden.

Besonders bei Druckgeschwindigkeiten von 300mm/s sind hochpreisige 3D Drucker oft im Vorteil. Diese drucken generell ruhiger und weicher, da die Bewegungselemente besser gelagert sind.

Braucht man 3D Drucker mit 2 oder 3 Extruder?

Mit Sicherheit nicht, den nicht jeder Anwender möchte unter allen Umständen zweifarbig drucken. Zudem ist es auch völlig ausreichend einfarbig zu drucken, da die Druckobjekte später nachgestrichen werden können.

Legt man sich auf einen Extruder fest, bekommt man 3D Drucker, die weitaus feinere Druckobjekte herstellen können, als es Dual oder Trio 3D Drucker jemals könnten.

Solche 3D Drucker können bis zu 20 Micron drucken, was eine minimale Schichtdicke von 0,02 mm entspricht. Ein solches Gerät ist zum Beispiel der Ultimaker 2.  Feiner geht es ab dem Punkt nur noch mit SLA-Druckern.

SLA oder FDM 3D Drucker – Was denn nun?

Wir bekommen regelmässig Zuschriften von Lesern, die sich diesbezüglich nicht sicher sind, zu welcher Variante sie greifen sollen. Aus diesem Grund möchten wir ein paar Vorteile und Nachteile auflisten, die zur Entscheidungsfindung erheblich beitragen können.

Vorteile eines FDM 3D Druckers

  • Das Filament ist auf Spulen gewickelt und nicht flüssig
  • Das Filament ist erheblich günstiger als flüssiges Harz
  • Es gibt mittlerweile eine Menge von speziellen Filamenten für unterschiedliche Einsatzgebiete.
  • FDM 3D Drucker bekommt man schon für wenige hundert Euro.

Nachteile eines FDM 3D Druckers

  • Das Filament wird schichtweise aufgetragen und später sind die Schichten eventuell sichtbar
  • Das Druckobjekt ist nicht aus einem Stück gegossen.
  • FDM Geräte sind generell etwas lauter.
  • Flüssiges Plastik könnte geruchsbelästigend wirken.

FDM 3D Drucker sind etwas sauberer in der Handhabung und generell muss das fertige Druckobjekt nicht aufwendig nachbearbeitet werden.

Vorteile eines SLA 3D Druckers

  • Es entsteht keine Vibration beim Drucken.
  • Das Druckobjekt kann sich nicht von der Druckplatte lösen.
  • Wenig Geruch des Resins.
  • Drucke wirken wie gegossen.
  • Keine Schichten beim Druckobjekt erkennbar.

Nachteile eines SLA 3D Druckers

  • Das Resin (Flüssig Harz) ist fast 4-mal teuer als Filament.
  • Das Resin ist empfindlich gegenüber Tageslicht.
  • Aufwendiges Säubern der Wanne, nach dem Benutzen.
  • Das fertige Druckobjekt muss nach dem Druck mit Ethanol gereinigt und im Tageslicht ausgehärtet werden.
Wie kommt das Druckobjekt in den 3D Drucker?

Viele Zuschriften unserer Leser beinhalteten neben allgemeinen Fragen zu jeweiligen 3D Druckern eine besondere Frage, der wir Heute auf den Grund gehen wollen. Nämlich, wie das Druckobjekt in den 3D Drucker gelangt, bzw woher der 3D Drucker überhaupt weiß, was er drucken soll.

Das ist eine ganz wichtige Frage, denn letztlich entscheidet die Druckdatei über das Resultat. Bei 3D Scannern scheint es einfach. Man scannt ein Objekt Millimeter für Millimeter und der 3D Scanner digitalisiert das Objekt in eine Datei.

Hat man jedoch keinen Scanner oder möchte man ein Druckobjekt herstellen, was es vielleicht noch gar nicht gibt, kommt man nicht herum das Objekt in einer 3D Modelierungssoftware wie Tinkercad zu kreieren. Diese ist zum Beispiel völlig kostenlos und bietet reichlich Einstellungsmöglichkeiten für unterschiedliche Bedürfnisse.

Wie funktioniert eine 3D Modellierungssoftware? 

Hat man sich mit dem Programm eine Zeit lang auseinandergesetzt erfolgen die Handgriffe meist intuitiv und logisch. Das Schema zieht sich durch das komplette Programm und ist nach einiger Zeit der Eingewöhnung wirklich leicht zu bedienen.

Hat man ein Druckobjekt fertig gestellt, kann man diese Datei direkt herunterladen und später mittels einer SD-Karte oder einem USB-Kabel auf den 3D Drucker überspielen.

Wie erstellt man ein Innengewinde in einer 3D Software?

Die einfachste und häufigste Frage unserer Leser ist immer die Herstellung eines einfachen Innengewindes mittels der 3D Software.

3d druckerUm ein Innengewinde herzustellen, sucht man sich vorher ein Objekt mit einem Aussengewinde. Diese Objekte findet man vorgefertigt im Menü auf der rechten Seite von Tinkercad. Die Größe bestimmt man durch einfaches Ziehen der Ecken, ähnlich wie bei einem Bild. Zudem hat man auch die Möglichkeit, auf den Millimeter genau, die Größe per direkter Zahleneingabe zu definieren.

Wie im Bild zu sehen, positioniert man das Objekt mit dem Aussengewinde direkt in die Mitte des braunen Sechskant-Objekts. Wichtig dabei, das Aussengewinde muss oben und unten herausschauen.

3d druckerDanach markiert man das Aussengewinde und wählt im oberen Menü die Option „Hohl machen“.

Nachdem das erfolgt ist, hinterlässt unser vorheriges Aussengewinde nur noch die „Abdrücke“ in dem großen braunen Sechskantkörper. Das vorherige Aussengewinde ist nun ein Innengewinde und das Druckobjekt ähnelt nun einer Mutter.

 

5 empfehlenswerte 3D Drucker unter 1000 €

Wer sich für 3D drucker interessiert, jedoch erstmal mit einem günstigen Modell anfangen möchte, bekommt schon für unter 1000€ ein paar gute Geräte, die leicht zu bedienen und wartungsfrei sind.

Wir haben ihnen 5 günstige FDM 3D Drucker aufgelistet, die Sie sich auf jeden Fall einmal genauer anschauen sollten.

12345
XYZprinting 3S10AXUS00C Drucker (3D) - 1 German RepRap NEO 3D Drucker - 1 Dremel 3D-Drucker Idea Builder, Filamentspule weiß, Stromkabel, USB-Kabel, SD-Karte, Spulenarretierung, Druckmatte, Nivellierblatt, Reinigungsdorn, Karton - 1 XYZprinting 3DP01XJP00K da Vinci 1.0 3D-Drucker FFF (Fused Filament Fabrication) ABS - 1 XYZprinting da Vinci Junior 3F1J0XEU00E 3D-Drucker PLA - 1
Modell XYZprinting All in OneGerman RepRap NEODremel Idea BuilderXYZprinting da Vinci 1.0XYZprinting da Vinci Junior
Bewertung
Preis

1.248,20 €

inkl. 19% gesetzlicher MwSt.

935,85 €

inkl. 19% gesetzlicher MwSt.

647,00 €

inkl. 19% gesetzlicher MwSt.

644,11 €

inkl. 19% gesetzlicher MwSt.

356,36 € 399,00 €

inkl. 19% gesetzlicher MwSt.
DetailsZum ShopDetailsZum ShopDetailsZum ShopDetailsZum ShopDetailsZum Shop

Eine Übersicht hochpreisiger FDM 3D Drucker finden Sie unter der Rubrik 3D Drucker Übersicht. Zum einfachen Vergleich wurden die Eigenschaften der jeweiligen 3D Drucker nach Farben sortiert.

Ein Vergleich von 2 SLA 3D Druckern finden Sie auf der Seite SLA 3D Drucker im Vergleich. Dort finden Sie weitere Infos über die Stereolithographie, wie sie korrekt ausgedrückt heißt.

 

 

 

 


Ähnliche Beiträge

3D Printer Test – Die Testergebnisse in den USA

Als 3D affiner Zeitgenosse interessiere ich mich natürlich auch dafür, was in anderen Ländern im 3D Bereich vor sich geht. Besonders in den USA, wo eine rießige 3D Gemeinde existiert, gibt es ebenfalls Testberichte zu 3D Drucker und auch dementsprechend 3D Printer Test Sieger.

3D Investment mit Potenzial

Neben dem 3D Druck pflege ich noch ein weiteres Hobby (manche nennen es Laster). Genauer gesagt, geht es um Trading und Börsenhandel. Da liegt es für mich als Trader natürlich nicht fern, den 3D Drucker Markt unter die Lupe zu nehmen und die ein oder anderen Aktien zu lokalisieren, die in Zukunft gute Rendite bringen […]