Im ersten Teil haben wir gelernt, wie ein 3D-Drucker grundsätzlich funktioniert.
Wir kennen jetzt Begriffe wie Filament, PLA, Nozzle, Druckbett und Slicer.
Jetzt wird es praktisch:
Wir wollen etwas drucken!
Aber wie kommt ein Modell eigentlich in den 3D-Drucker?
Genau darum geht es in Teil 2 unserer Serie „3D-Druck einfach erklärt“.
Der Weg zum ersten 3D-Druck
Für unseren ersten Druck brauchen wir drei Dinge:
- einen 3D-Drucker
- Filament
- ein digitales 3D-Modell
Der komplette Weg sieht so aus:
3D-Modell → Slicer → Druckdatei → 3D-Drucker → fertiges Bauteil
Schauen wir uns die einzelnen Schritte genauer an.
Schritt 1: Ein 3D-Modell finden
Für den ersten Druck müssen wir noch nicht selbst konstruieren.
Im Internet gibt es viele Plattformen, auf denen fertige 3D-Modelle angeboten werden.
Dort finden sich zum Beispiel:
- Figuren
- Schlüsselanhänger
- Handyhalterungen
- Werkzeughalter
- Ersatzteile
- Dekorationen
- technische Bauteile
- Spielzeug
Für den ersten Druck sollte ein möglichst einfaches Modell gewählt werden.
Gut geeignet ist ein Modell mit:
- einer flachen Unterseite
- wenigen Überhängen
- einer kurzen Druckzeit
- wenig oder keinem Support
Unser Ziel ist zunächst nicht der spektakulärste Druck.
Wir wollen erst einmal verstehen, wie aus einer Datei ein echtes Bauteil wird.
STL und 3MF – was ist das?
Beim Herunterladen von 3D-Modellen begegnen uns häufig zwei Dateiformate:
STL und 3MF.
STL
STL ist eines der bekanntesten Dateiformate für 3D-Druck.
Eine STL-Datei enthält hauptsächlich die Form des Gegenstands.
Man kann es sich ungefähr so vorstellen:
Die STL-Datei beschreibt die äußere Hülle unseres Modells.
Informationen über Filament, Farbe oder Druckeinstellungen sind normalerweise nicht enthalten.
3MF
3MF ist ein moderneres Dateiformat.
Es kann neben dem eigentlichen Modell weitere Informationen speichern.
Je nach Datei können das beispielsweise sein:
- mehrere Bauteile
- Farben
- Positionen
- Materialinformationen
- Druckeinstellungen
Deshalb wird 3MF von vielen modernen 3D-Druckprogrammen verwendet.
Für den Anfang reicht:
STL = hauptsächlich das Modell
3MF = Modell und möglicherweise zusätzliche Informationen
Schritt 2: Das Modell im Slicer öffnen
Jetzt öffnen wir unser Modell im Slicer.
Wie wir bereits aus Teil 1 wissen, bereitet der Slicer das Modell für unseren 3D-Drucker vor.
Bekannte Programme sind zum Beispiel:
- Bambu Studio
- OrcaSlicer
- PrusaSlicer
- Ultimaker Cura
Nach dem Öffnen sehen wir normalerweise eine virtuelle Darstellung unseres Druckbetts.
Darauf befindet sich unser Modell.
Jetzt sollten wir noch nicht sofort auf „Drucken“ klicken.
Zuerst müssen einige Dinge kontrolliert werden.
Schritt 3: Den richtigen Drucker auswählen
Der Slicer muss wissen, welchen 3D-Drucker wir verwenden.
Das ist wichtig, denn Drucker unterscheiden sich zum Beispiel bei:
- Größe des Druckbetts
- maximaler Druckhöhe
- verwendeter Nozzle
- Geschwindigkeit
- möglichen Temperaturen
Deshalb wählen wir im Slicer zunächst das passende Druckerprofil aus.
Ein Modell, das auf einen großen Drucker passt, muss schließlich nicht automatisch auf einen kleineren Drucker passen.
Schritt 4: Die richtige Druckplatte auswählen
Viele moderne 3D-Drucker können unterschiedliche Druckplatten verwenden.
Im Slicer sollte deshalb die Druckplatte ausgewählt werden, die sich tatsächlich im Drucker befindet.
Das ist wichtig, weil der Slicer abhängig von der Druckplatte unterschiedliche Einstellungen verwenden kann.
Vor dem Druck also kurz kontrollieren:
Ist im Slicer die gleiche Druckplatte ausgewählt, die auch im Drucker liegt?
Schritt 5: Das richtige Filament auswählen
Als Nächstes teilen wir dem Slicer mit, welches Material wir verwenden.
Für unseren Einstieg nehmen wir:
PLA
Viele Slicer besitzen bereits fertige Profile für unterschiedliche Filamente.
Diese Profile enthalten beispielsweise passende Werte für:
- Nozzle-Temperatur
- Druckbetttemperatur
- Kühlung
- Druckgeschwindigkeit
Für die ersten Drucke gilt deshalb eine wichtige Regel:
Standardprofile verwenden!
Es ist verlockend, direkt viele Einstellungen zu verändern.
Das ist am Anfang meistens keine gute Idee.
Die Standardprofile moderner Slicer funktionieren für viele Anwendungen bereits sehr gut.
Erst wenn wir wissen, warum wir eine Einstellung verändern wollen, sollten wir sie anpassen.
Schritt 6: Das Modell richtig ausrichten
Jetzt schauen wir uns unser Modell auf dem virtuellen Druckbett an.
Dabei stellen wir uns eine einfache Frage:
Wie soll dieses Bauteil auf dem Druckbett stehen?
Ein Würfel ist einfach.
Wir stellen ihn mit einer großen, flachen Seite auf das Druckbett.
Bei komplizierteren Modellen gibt es möglicherweise mehrere Möglichkeiten.
Grundsätzlich ist eine große und flache Auflagefläche für den Anfang praktisch.
Warum?
Je besser das Modell auf dem Druckbett steht, desto geringer ist die Gefahr, dass es sich während des Drucks löst.
Kann ein 3D-Drucker in die Luft drucken?
Nur sehr begrenzt.
Stell dir vor, wir möchten ein großes T drucken.
Der senkrechte Teil ist kein Problem.
Aber irgendwann muss der Drucker den waagerechten Teil herstellen.
Unter diesem Bereich befindet sich teilweise nichts.
Der Drucker müsste also geschmolzenen Kunststoff einfach in die Luft legen.
Das funktioniert nicht besonders gut.
Hier kommen Supports ins Spiel.
Was sind Supports?
Supports sind Stützstrukturen.
Der Slicer baut damit vorübergehend eine Unterstützung unter schwierige Bereiche des Modells.
Darauf kann anschließend weitergedruckt werden.
Nach dem Druck werden die Supports entfernt.
Supports sind hilfreich, haben aber auch Nachteile:
- sie benötigen zusätzliches Filament
- der Druck dauert länger
- sie müssen entfernt werden
- die Oberfläche kann an diesen Stellen schlechter aussehen
Deshalb lautet die bessere Frage oft nicht:
„Wo brauche ich Supports?“
sondern:
„Kann ich das Modell so drehen, dass ich weniger Supports brauche?“
Die richtige Ausrichtung kann einen großen Unterschied machen.
Schritt 7: Die Schichthöhe auswählen
Jetzt müssen wir entscheiden, wie fein unser Modell gedruckt werden soll.
Dafür gibt es die Schichthöhe oder Layer Height.
Zur Erinnerung:
Unser 3D-Drucker baut das Modell aus vielen dünnen Schichten auf.
Sind die Schichten sehr dünn, können feinere Details entstehen.
Der Druck benötigt dafür aber mehr Schichten und damit meistens mehr Zeit.
Bei einer üblichen 0,4-mm-Nozzle können zum Beispiel folgende Schichthöhen verwendet werden:
| Schichthöhe | Ergebnis |
|---|---|
| 0.28 mm | schneller gröber |
| 0.20 mm | guter Standard |
| 0.12 mm | feiner langsamer |
Für unseren ersten Druck wählen wir:
0,20 mm
Das ist für viele Modelle ein sehr guter Ausgangspunkt.
Schritt 8: Was bedeutet Infill?
Ein 3D-gedrucktes Bauteil muss innen nicht komplett aus Kunststoff bestehen.
Der Drucker kann im Inneren eine leichte Gitterstruktur erzeugen.
Diese innere Füllung heißt:
Infill
Stell dir eine Schokoladenfigur vor.
Sie kann komplett massiv sein oder innen teilweise hohl.
Beim 3D-Druck können wir selbst bestimmen, wie stark das Innere gefüllt werden soll.
Zum Beispiel:
10 % Infill
Sehr wenig Füllung.
20 % Infill
Für viele normale Modelle ausreichend.
50 % Infill
Deutlich mehr Material.
100 % Infill
Das Bauteil wird vollständig gefüllt.
Mehr Infill bedeutet allerdings nicht automatisch, dass ein Bauteil besser ist.
Es bedeutet zunächst:
mehr Material + längere Druckzeit
Für einen normalen ersten Druck reichen häufig etwa 10 bis 20 % Infill.
Schritt 9: Jetzt wird gesliced
Unser Modell steht richtig.
Der Drucker ist ausgewählt.
Das Filament stimmt.
Die Schichthöhe ist eingestellt.
Jetzt können wir auf:
„Slicen“
klicken.
Der Slicer zerlegt unser Modell nun in viele einzelne Schichten.
Anschließend zeigt er uns eine Vorschau.
Und diese Vorschau sollten wir uns unbedingt ansehen.
Die Vorschau ist unser Kontrollblick
In der Vorschau können wir beobachten, wie der Drucker das Modell später aufbauen wird.
Wir können Schicht für Schicht durch unser Bauteil gehen.
Dabei sollten wir kontrollieren:
- Beginnt das Modell wirklich auf dem Druckbett?
- Werden alle Teile gedruckt?
- Gibt es merkwürdige Lücken?
- Sind Supports vorhanden?
- Sieht die innere Füllung sinnvoll aus?
- Ist das Modell vollständig?
Die Vorschau ist eine der besten Möglichkeiten, Fehler vor dem Drucken zu entdecken.
Denn ein Fehler auf dem Bildschirm kostet nichts.
Ein Fehler nach drei Stunden Druckzeit kostet Zeit und Filament.
Schritt 10: Das Druckbett kontrollieren
Bevor der Druck beginnt, schauen wir uns den echten Drucker an.
Besonders wichtig ist das Druckbett.
Die Oberfläche sollte sauber sein.
Fettige Fingerabdrücke können bereits dafür sorgen, dass PLA schlechter haftet.
Deshalb sollte die Druckfläche möglichst nicht unnötig angefasst werden.
Je nach Druckplatte kann eine Reinigung mit warmem Wasser und etwas Spülmittel sinnvoll sein.
Dabei sollten immer die Hinweise des Herstellers der jeweiligen Druckplatte beachtet werden.
Die wichtigste Schicht des gesamten Drucks
Jetzt startet der Drucker.
Er heizt die Nozzle auf.
Das Druckbett wird je nach Material und Drucker ebenfalls erwärmt.
Dann beginnt der Druck.
Und jetzt kommt der wichtigste Moment:
Die erste Schicht.
Die erste Schicht ist das Fundament unseres gesamten Modells.
Haftet sie nicht richtig, können die nächsten hundert Schichten noch so perfekt sein.
Das Modell kann sich trotzdem lösen.
Deshalb lohnt es sich besonders beim ersten Druck, die ersten Minuten zu beobachten.
Die Linien sollten gleichmäßig auf dem Druckbett liegen und gut haften.
Während des Drucks
Jetzt arbeitet der Drucker Schicht für Schicht weiter.
Dabei sollten wir nicht in die bewegliche Mechanik greifen.
Außerdem gilt:
Nozzle und Hotend werden sehr heiß.
Bei PLA arbeitet die Nozzle häufig mit Temperaturen um etwa 200 °C.
Deshalb:
Während des Drucks weder Nozzle noch Hotend berühren.
Auch das Druckbett kann heiß sein.
Der Druck ist fertig – und jetzt?
Geschafft!
Der Drucker meldet, dass das Modell fertig ist.
Trotzdem sollten wir es nicht sofort mit Gewalt vom Druckbett reißen.
Am besten lassen wir Druckbett und Modell zunächst abkühlen.
Bei vielen Druckplatten lässt sich das Modell anschließend deutlich einfacher entfernen.
Flexible Druckplatten können häufig vorsichtig gebogen werden, sodass sich das Bauteil löst.
Dabei gelten auch hier die Hinweise des Drucker- beziehungsweise Druckplattenherstellers.
Supports entfernen
Falls unser Modell Supports benötigt hat, können wir diese jetzt entfernen.
Dabei vorsichtig arbeiten.
Dünne Bauteile können beim Entfernen von Supports beschädigt werden.
Je nach Modell können kleine Zangen oder andere geeignete Werkzeuge hilfreich sein.
Unser erster 3D-Druck ist fertig!
Damit haben wir den kompletten Ablauf einmal durchgeführt:
Modell auswählen
↓
Modell im Slicer öffnen
↓
Drucker und Filament auswählen
↓
Modell ausrichten
↓
Schichthöhe und Infill festlegen
↓
Slicen
↓
Vorschau kontrollieren
↓
Druckbett kontrollieren
↓
↓
Abkühlen lassen
↓
Fertiges Bauteil entnehmen
Genau dieser Ablauf wiederholt sich bei fast jedem 3D-Druck.
Mit etwas Erfahrung werden diese Schritte schnell selbstverständlich.
Was sollte man sich aus Teil 2 merken?
Für die ersten Drucke reichen einige einfache Regeln:
1. Mit einem einfachen Modell beginnen.
2. PLA verwenden.
3. Zunächst die Standardprofile des Slicers verwenden.
4. Das Modell mit einer sinnvollen Fläche auf das Druckbett stellen.
5. Supports möglichst durch eine bessere Ausrichtung vermeiden.
6. 0,20 mm Schichthöhe ist ein guter Startwert bei einer 0,4-mm-Nozzle.
7. Für viele Modelle reichen 10 bis 20 % Infill.
8. Vor dem Druck immer die Vorschau kontrollieren.
9. Auf ein sauberes Druckbett achten.
10. Besonders die erste Schicht beobachten.
Damit ist bereits genug Wissen vorhanden, um die ersten eigenen Modelle erfolgreich zu drucken.
Wie geht es weiter?
Der erste Druck ist geschafft.
Aber früher oder später passiert es:
Eine Ecke hebt sich vom Druckbett.
Zwischen zwei Stellen entstehen dünne Fäden.
Das Modell löst sich.
Supports lassen sich schlecht entfernen.
Oder der Druck sieht einfach nicht so aus wie erwartet.
Das gehört zum 3D-Druck dazu.
Im dritten Teil unserer Serie schauen wir uns deshalb die wichtigsten Einstellungen und die häufigsten Probleme genauer an.
Weiter mit:
3D-Druck einfach erklärt – Teil 3: Einstellungen, Fehler und Lösungen
Alle Beiträge dieser Serie
- Teil 1: Was ist 3D-Druck?
- Teil 2: Vom 3D-Modell zum ersten Druck (Aktuell)
- Teil 3: Fehler erkennen und Drucke verbessern
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