Drucken in 3 Dimensionen

Mein Interesse an 3D-Druck und allem, was damit so zusammen hängt, ergibt sich eher beiläufig. Im Forum hatte ich immer wieder darüber gelesen, wie einige sich zunehmend die Möglichkeiten dieser neuen Technikwelt erschlossen. Sie druckten zunächst kleine Teile und zwischenzeitlich schon komplette Rümpfe.

Das begann mich natürlich zunehmend zu interessieren. Denn, wenn ich auch – noch – keine Rümpfe drucken wollte, für alle möglichen gedruckten Beschlagteile, die meist recht teuer oder schwer erhältlich sind, bis hin zu Rudern und dergleichen hatte ich schon eine Verwendung.

Die Entdeckung des 3D-CAD

Doch zunächst einmal verstand ich eher – nichts! Ich musste also ganz von vorn anfangen und deshalb las ich viel im Web, schaute mir Videos an und auch im Forum wurde ich etliche Fragen los. Langsam wurde mir klar, dass 3D-Druck nicht nur Drucker bedeutet. Die zu druckenden Objekte müssen konstruiert werden und die daraus ergebenden Daten müssen für den jeweiligen Drucker und das verwendetet Druckmaterial (Filament) aufbereitet und eine ihm verständliche „Sprache“ übersetzt werden. Das Ganze ist daher ein System und ein Teil macht daher ohne die anderen Kernteile nur wenig Sinn, bzw. es funktioniert nicht.
Ganz wichtig ist mir, nicht unbedingt auf fertige Vorlagen anderer angewiesen sein, sondern meine eigene Ideen und Vorstellungen verwirklichen zu können. Darin liegt doch der besondere Reiz des 3D-Druckens! Ich muss also beginnen, dass Konstruieren mit einem geeignetem 3D-CAD Programm zu lernen. Das ist unerlässlich und für mich eine neue Welt!

Doch welches CAD-Programm ist für mich mit meinem absolut „Null“-Kenntnisstand das richtige? Ich probierte TinkerCAD von Autodesk und FreeCAD aus, kam dann zu 123D Design CAD und letztlich zu Fusion 360, beide wiederum von Autodesk. Ich probierte alle aus!

Die beiden letzten Programme von Autodesk blieben übrig. Mit 123D Design kam ich schnell klar und das schöne ist, es ist frei erhältlich, unbegrenzt privat nutzbar und es enthält als Hilfe ein super detailliertes Nutzerhandbuch im PDF-Format. Was wollte ich also mehr?

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Auf der aufgeräumten Oberfläche von 123D Design findet man sich schnell zurecht. Abgebildet mein kleiner Baumbeschlag zum Befestigen der Schot

Das gleichfalls für Hobby-Nutzer frei nutzbare, noch mächtigere und noch besser bedienbare Fusion 360 wäre eindeutig die beste Wahl. Es bietet für Hobby-Leute eine Lizenz für ein Jahr und die muss Jahr für Jahr verlängert werden. Ändert sich jedoch die derzeit durchaus großzügige Lizenzpolitik von Autodesk, dann schaue ich in die Röhre. Ein Risiko! Das will ich nicht riskieren und fahre deshalb beide Programme. Ich bereue es bisher nicht, wenn ich auch zweimal CAD lernen muss. Beide Programme bieten wirklich alles, was ich brauche. Erwähnt werden sollte noch die enge Verzahnung von Fusion mit Ressourcen in der Cloud, verbunden mit allen Vorteilen, aber auch Bedenklichkeiten.

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Die ebenso aufgeräumte Oberfläche von Fusion 360. Doch dahinter steckt geballte 3D-CAD Macht

Das erste Teil, das ich mit 123D Design konstruierte, war ein winziger Baumbeschlag zum befestigen der Schot. Ich brauchte dafür zwar fast 3 Stunden, aber war mit dem fertigen Teil recht zufrieden.

Zusammengefasst:

TinkerCAD läuft über den Browser, läßt sich fast intuitiv bedienen, bietet aber letztlich nicht genug. Trotzdem ist es empfehlenswert, um die Denke hinter dem 3D-Konstruieren kennen zu lernen und zu verstehen.
FreeCAD ist, wie TinkerCAD und 123DCAD, frei erhältlich und unbegrenzt nutzbar. Es ist absolut leistungsfähig mit mächtigen Funktionen, allerdings war mir als Anfänger die Nutzerführung einfach zu unübersichtlich.
123D Design ist ein Profiprogramm, dass Autodesk 2017 aus seinem Portfolio genommen hat und jetzt unbegrenzt frei nutzbar ist. Man kann es an vielen Stellen im Web als 32- oder 64-Bit Version herunter laden. Unbedingt darauf achten, die letzte Version 2.2.14 zu erwischen.
Fusion 360 ist „State of the Art“ für lau. Die einzigen Nachteile sind die Unwägbarkeiten zukünftiger Linzenzpolitik und eine enge Anbindung ans Web – was allerdings auch zugleich Vorteile hat.

„Slicer“?, nie gehört!

Da ich aktuell noch keinen Drucker brauche, schaue ich mich permanent um, was es so auf dem Markt gibt. Dabei wurde mir so ganz nebenbei klar, dass es zum Drucken nicht nur eine Konstruktionsdatei braucht. Der Drucker versteht STL nicht und benötigt einen Übersetzer, eine zusätzliche Software die ihm genau sagt, was er wann wie wo zu tun hat. Genau das leistet ein so genannter „Slicer“.

Der derzeit wohl populärste Slicer in diesem Druckersegment ist das Open Source Programm „Cura“. Man kann Cura im Web herunter laden und normalerweise liegt es auch vielen Druckern bei.

Um mir einen Eindruck zu verschaffen, lud ich es schon einmal herunter. Fazit: Einfach zu bedienen! Allerdings braucht es schon einiges an Erfahrung, bis man je nach Drucker, Druckobjekt und verwendetem Filament die optimalen Einstellungen findet.

Drucker-Mania!

Und welcher Drucker wäre wohl z.Z. der geeignete für mich? Was sind meine wichtigsten Kriterien?

Hier in unsortierter Folge:

  • Preis – so um 300 €
  • ordentliche Druckqualität
  • ausgereifte Konstruktion, mechanisch und elektronisch
  • leichte Bedienbarkeit
  • Auto-Level
  • Resume-Funktion
  • Filament-Sensor
  • freie Filamentwahl inklusive ABS
  • Druckraum mindestens 200 x 200 x 200 mm, besser mehr
  • unkomplizierter Zusammenbau
  • guter Ersatzteil- und Servicesupport

Ich schaute mir bisher jede Menge Drucker an und letztlich liegt meine vorläufige Wahl (16.12.2018) bei folgenden Druckern, die fast alle die o.g. Kriterien erfüllen:

  • Anycubic i3 Mega
    Ein sehr solide gebauter, bewährter Drucker mit guten Druckergebnissen, den man schon für rund 150 € bekommt. Wie die beiden anderen Drucker wird er über einen Touchscreen bedient. Auch sonst lässt die Ausstattung keine Wünsch offen. X- und Z-Achse werden über den Druckarm angesteuert, die Y-Achse über den beweglichen Drucktisch. Da dabei permanent das Druckobjekt beschleunigt und bewegt wird kann das einen gewissen Einfluss auf die Druckqualität haben, insbesondere bei größeren Objekten. Dieser Druckertyp wird auch gern „Plattenschubser“ genannt.

  • CREALITY3D CR-10S PRO
    Dieser Drucker ist von gleicher Bauart und der derzeit aktuelle in der Evolutionsreihe der CR-10. In ihn sind viele Verbesserungen eingeflossen. So läuft er komplett mit 24 Volt, ist jetzt auch über Touchscreen bedienbar, hat wohl einen exzellenten Transporter (Extruder) für das Filament.
    Das Alleinstellungsmerkmal dieses Druckers ist jedoch sein vergleichsweise gigantischer Druckraum von ca. 300 x 300 x 400 mm! Inwieweit der jedoch aufgrund der Plattenschubser-Bauart in vollem Umfang real nutzbar ist, darüber habe ich noch keine Informationen.
    Besonders gefällt mir auch, dass der Drucker, wie hier eindrucksvoll gezeigt, mit vergleichsweise wenig Aufwand wirklich flüsterleise gemacht werden kann. Dazu bedarf es nur einiger geeigneter Lüfter und Spannungswandler 24 auf 12 V.
    Der Preis von derzeit noch über 500 € dürfte sich Mitte nächsten Jahres wohl erledigt haben.

  • Two Trees Sapphire „S“ COREXY 3D
    Dieser Drucker ist in der so genannten „Cube“-Bauart konstruiert. Während die beiden anderen Drucker in der Form eher einem Portal ähneln, entspricht der Cube seinem Namen: Er ähnelt einem Würfel! Der Grund dafür liegt darin, dass hier die X- und die Y-Achse über den Druckbalken angesteuert werden. Der Druckkopf läuft dabei links/rechts auf den Balken und dieser wiederum zusammen mit dem Druckkopf im Cube vor/zurück. Daher wird diese Bauart auch „Core XY“ genannt.
    Auf der Z-Achse befindet sich die Druckplatte, die hoch/runter bewegt wird. So ist konstruktiv ein erschütterungsfreieres Drucken möglich, was letztlich wohl zu den sichtbar besten Druckergebnissen führt. Auch in der sonstigen Ausstattung läßt dieser Drucker kaum Wünsche offen und ist „state of the art“.
    Erstaunlich ist der Preis von derzeit um 350 €. Die „S“-Ausführung ist im oberen Bereich noch einmal deutlich stabiler gebaut mit einer deutlich besseren Konstruktion ohne Plastikteile, kostet trotzdem aber nur wenige Euro mehr.

Meine aktuelle Konstellation – bis sich Besseres ergibt:

  • 123D Design für CAD / Fusion 360
  • Cura als Slicer
  • CREALITY CR-10 S PRO

Aber schaun mer mal, wie es weiter geht. Bis in die zweite Hälfte 2019 kann es neue Drucker geben und die Preise werden sicher weiter fallen.

Derweil übe ich mit meinen CAD-Programmen und sammle fleißig wie ein Eichhörnchen RG-65 relevante .stl-Dateien.

Edit 23.12.2018

Kaum war der obige Artikel fertig entdeckte ich Neues an der Drucker-Front: Ich entdeckte die Drucker von „JGAURORA„, zunächst den „A5S“ mit seinem bereits enormen Druckraum von 305 x 305 x 320 mm und danach den brandneuen, blauen „A1“ mit immer noch 300 x 300 x 300 mm Bauraum.

Beide Drucker sind superleicht zusammenbaubar und drucken offenkundig mit sehr gutem Ergebnis. Sie haben einen größeren Druckraum als der i3Mega, eine bessere Lagerführung mit Linearlagern als der 10S Pro und sind kein Bastelobjekt wie der Sapphire-Cube, der ja zudem einen kleinen Bauraum besitzt.

Mein neuer Favorit ist der JGAurora A1. Er scheint mir auch noch ein wenig besser zu sein, als der A5S und meidet die Mankos der vorher genannten Drucker. Und mit etwas über 300 € passen beide Drucker zudem ins Budget.

Und inzwischen habe ich auch „Thingiverse“ entdeckt. Eine Riesenfundgrube mit fertigen 3D-Vorlagen. Einfach mal selbst stöbern.

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