How to use…?! 3D-Druck in der Praxis

Wie fertigt man ohne großen Zeit- und Kostenaufwand, aber dennoch präzise ein Bauteil? Einfach zum Testen der Funktion oder einer besonderen Geometrie? In der heutigen Zeit liegt die Antwort dieser Frage ganz klar auf der Hand: Der 3D-Druck! Nie zuvor war es möglich Objekte so leicht und schnell, aber vor allem kostengünstig, Objekte und Bauteile zu fertigen. Kostengünstig? Ja, ok die Erstanschaffung ist eine Investition, aber mittlerweile gibt es eine immens große Auswahl an 3D-Druckern in den verschiedensten Preiskategorien. Da findet sich für jederman, ob für Privatpersonen oder Unternehmen, ein geeignetes Modell. Googelt man beispielsweise den Begriff „3D-Drucker“ finden sich etliche Modelle um die 200€.

Durch das Einstellen verschiedener Füllungen für ein Objekt lassen sich Gewicht, Flexibilität und Stabilität beliebig auswählen. So ist es beispielsweise möglich  Klemmen mit hoher Stabilität zu fertigen. Selbstverständlich spielt hier auch die Auswahl des Druckmaterials eine Rolle. Üblich sind PLA (Polyactide) und ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) für 3D-Drucker. Beide Materialien erhält man online oder im entsprechenden Fachhandel des Vertrauens bereits ab 25€ pro kg.

Hinzu kommt: Während der 3D-Drucker die ganze Arbeit des Fertigens erledigt, kann man sich bereits der nächsten anstehenden Aufgabe widmen. Es lohnt sich also einen Blick auf 3D-Drucker zu werfen. Als Beweis wie einfach das Fertigen eines Bauteils tatsächlich sein kann hier eine kurze Anleitung zum Drucken eines Objektes. Verwendet wurde hier der 3D-Drucker „Ultimaker 2“ der Firma Ultimaker.

 

Anleigung zum Drucken eines Objektes im 3D-Drucker

Zum Drucken eines Objektes im 3D-Drucker wird zunächst eine Software benätigt. Hier wurde das Programm „Cura“ verwendet, welche von der Firma Ultimaker zur Verfügung gestellet wird. Mithilfe der Software lässt sich bestimmen, an welcher Stelle der 3D-Druck im Drucker positioniert und in welcher Ausrichtung das Objekt gedruckt werden soll. Die Software erstellt eine Datei, die mittels SD-Card direkt an den Drucker übergeben werden kann. Die Datei kann dann am 3D-Drucker ausgewählt und gedruckt werden.

Das zu druckende Objekt muss zuvor im -.STL Format vorliegen. Ist dies der Fall kann die Software „Cura“ gestartet werden. Hier muss gegebenenfalls zunächst angegeben werden, welcher Drucker verwendet wird. In diesem Fall handelt es sich um den „Ultimaker 2“(siehe folgende Abbildung).

 

Im Anschluss öffnet sich der Startbildschirm des Programms, siehe folgende Abbildung.

Links oben befindet sich eine dunkel blaue Menüleiste, auf die weiter unten genauer eingegangen wird (1). In der Mitte wird eine Vorschau auf den Bereich des 3D-Druckers gezeigt, in dem das Objekt später gedruckt wird (2). Im rechten, oberen Bereich des Fensters lassen sich druckerspezifische Eigenschaften einstellen (3). Hier kann unter anderem die Füllung des 3D-Druckes angegeben werden. Hier kann zwischen kompletter Ausfüllung, dichtem oder leichter Füllung oder einem Hohlkörper ausgewählt werden (in folgender Abbildung gelb unterlegt).

Im rechten, unteren Bereich werden Informationen zum 3D-Druck angegeben. Hier kann die Datei für den 3D-Drucker gespeichert werden.

Als nächstes muss die Datei geöffnet werden, die das zu druckende Objekt enthält (in folgender Abbildung gelb unterlegt).

Es öffnet sich ein Fenster in dem die entsprechende Datei ausgewählt und geöffnet werden kann.

Das Objekt ist nach dem Öffnen in der Vorschau des 3D-Druckers platziert (vgl. Abbildung unten).

Ist an der Tastatur „Num“ nicht aktiv, kann die Ansicht des 3D-Druckers mit den Tasten 8 bzw. 2 und 4 bzw. 6 gedreht werden. Die Ansicht kann außerdem mit dem Mausrad gezoomt werden.

Mit der Menüleiste (siehe folgende Abbildung) kann das Objekt im 3D-Drucker verschoben (1), skaliert (2), rotiert (3) und gespiegelt (4) werden.

Um einer der Aktionen auszuführen muss zuerst das Objekt durch Anklicken aktiviert werden, danach kann der Befehl ausgewählt werden. Folgende Abbildung zeigt das Fenster, wenn der Befehl ‚verschieben‘ (1) aktiv ist.

Sind die Werte x (rot) und y (grün) beide auf null gesetzt, dann sitzt das Bauteil genau in der Mitte des 3D-Druckbereiches. Der Wert z (blau) wird vom Programm automatisch so gesetzt, dass der unterste Punkt oder die unterste Oberfläche des Bauteils auf der Auflagefläche des 3D-Druckers liegt.

Die Koordinaten in x- und y-Richtung lassen sich eingeben, man kann das Bauteil allerdings auch manuell in der Vorschau verschieben.

Folgende Abbildung zeigt das Fenster, wenn der Befehl ‚skalieren‘ (2) aktiv ist.

Um ein Bauteil im Maßstab 1:1 zu drucken, muss die Skalierung in jeder Koordinatenrichtung auf 100% ( auf oberer Abbildung gelb markiert) eingestellt werden.  Je nachdem mit welchem Programm die zu druckende .STL-Datei erzeugt wurde, muss die Skalierung unter Umständen auf 1000% angepasst werden, wie beispielsweise bei Dateien, die mit Inventor erzeugt wurden.

Folgende Abbildung zeigt das Fenster, wenn der Befehl ‚rotieren‘ (3) aktiv ist.

Das Objekt kann hier mithilfe des Cursors um seine Koordinatenachsen gedreht werden. Drückt man den Button (1) werden alle Rotationen gelöscht. Wird der Button (2) gedrückt, wird das Objekt so ausgerichtet, dass die rot markierte Fläche auf der Auflagefläche des 3D-Druckers liegt. Das Programm markiert automatisch die Oberfläche des Objektes rot, die der Auflagefläche im 3D-Drucker am nächsten liegt. Hier sollte darauf geachtet werden, wie der 3D-Druck am Besten für den Drucker auszuführen ist.

Folgende Abbildung zeigt den rechten, unteren Bereich (4) des Fensters.

Hier wird der Name der Datei angezeigt, die später am Drucker ausgewählt werden muss. Der Dateiname kann hier außerdem verändert werden. Des weiteren werden die Abmessungen des zu druckenden Objektes angegeben, sowie die Dauer des Druckes.

Die Datei muss nun auf einer SD-Card gespeichert werden. Hierzu klickt man den Button ‚Save to File‘ und wählt den entsprechenden Pfad aus. Anschließend muss die SD-Card an den Drucker übergeben werden und ein neuer Druckvorgang ausgewählt werden. Mit dem Rädchen kann am Display eine Auswahl getroffen werden, durch Drücken des Rädchens wird die Auswahl bestätigt. Nach dem Auswählen eines neuen Druckvorganges muss die zu druckende Datei ausgewählt werden. Danach kann der Druckvorgang gestartet werden.