< p>Wenn Sie darüber nachdenken, einen 3D-Drucker zu kaufen, werden Sie vielleicht überrascht sein, dass es zwei verschiedene Arten von 3D-Druckern gibt: Fused Deposition Modeling (FDM) und Resin. Während beide Kunststoffe verwenden, um 3D-Drucke zu erstellen, hängt es von mehreren Faktoren ab, was und wo Sie drucken möchten, bis hin zu wie viel Aufwand Sie nach dem Drucken bereit sind. Schauen wir uns das genauer an.
Inhaltsverzeichnis
Additive Fertigung – Der Schichtenkuchen des 3D-Drucks
FDM-Drucker – Ein Objekt erstellen von einer Plastikrolle
SLA-Harzdrucker—Drucken mit unsichtbarem Licht
Treffen Sie Ihre Entscheidung
Additive Fertigung—Der Schichtkuchen des 3D-Drucks
Die meisten 3D-Drucke, insbesondere auf Hobby- oder Prototypenebene, werden durch einen Prozess namens additive Fertigung erstellt. Was komplex klingt, ist eigentlich nur der Fachbegriff dafür, ein Objekt zu erstellen, indem sehr dünne Schichten übereinander gedruckt werden, um den gewünschten Druck aufzubauen. Dies gilt unabhängig davon, ob das verwendete Verfahren FDM (Fused Deposition Manufacturing), manchmal auch als FFF (Fused Filament Fabrication) bezeichnet, oder durch Stereolithographie unter Verwendung eines flüssigen Kunststoffharzes, das bei Einwirkung von ultraviolettem Licht einer bestimmten Frequenz aushärtet, verwendet wird. Wenn Sie an einen Kuchen denken, der aus Schichten besteht und nicht nur aus einem Stück Kuchen, haben Sie die Idee.
FDM-Drucker— ;Erstellen eines Objekts aus einer Plastikrolle
Ein FDM-Drucker legt eine Schicht über der anderen ab. sadedesign/Shutterstock.comFDM-3D-Druck ist derzeit die beliebteste Form des kostengünstigen 3D-Drucks, obwohl sich dies ändert, da preisgünstige Harzdrucker den Markt überschwemmen. Beim FDM-Druck wird eine Rolle aus dünnem, fadenförmigem Kunststoff mit einem Durchmesser von entweder 1,75 mm oder 3 mm verwendet, wobei 1,75 mm am beliebtesten ist. Das thermoplastische Filament wird auf einer Kunststoffspule geliefert. Die gängigste Spulengröße enthält 1 kg Filamentgewicht. So gut wie kein Anbieter sagt Ihnen, wie lang das Filament ist, sondern nur, was es wiegt. Das ist in Ordnung, da die meisten Slicer-Software, die das 3D-Objektmodell in Gcode umwandelt, das dem Drucker mitteilt, wo und wie jede Schicht gedruckt werden soll, Ihnen oft sagt, wie viel Filament in Metern oder Fuß das Objekt benötigt.
Filamente für FDM-3D-Drucker sind in einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien erhältlich, die jeweils besser zum Drucken unterschiedlicher Objekttypen geeignet sind. Das beliebteste und am einfachsten zu verwendende im Hinblick auf die Angabe von Faktoren wie Extrudertemperatur und anderen Einstellungen ist PLA (Polymilchsäure), das biologisch abbaubar und geruchlos ist und keine beheizte Bauplattform erfordert. Es ist auch im Allgemeinen etwas günstiger als andere Filamentmaterialien.
ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) ist ein weiteres beliebtes Filament und ist normalerweise ein stärkeres und haltbareres Material als PLA. Es ist auch bei den Druckparametern etwas komplizierter als bei PLA, da es eine höhere Extrudertemperatur und eine beheizte Bauplatte benötigt, um beste Ergebnisse zu erzielen und ein Verziehen zu verhindern. Andere Materialien wie PETG (Polyethylenterephthalat). TPU (Thermoplastisches Polyurethan), Nylon und andere Materialien wie Filament, das Füllstoffe wie Metall oder Holzfasern enthält, sind ebenfalls reichlich vorhanden und ermöglichen das Drucken von Objekten, die wie Metall, Holz oder sogar Kohlefasern aussehen.
Der eigentliche Druckprozess des Filamentdrucks kann man sich wie eine Klebepistole vorstellen, die sich in drei Dimensionen bewegt. Ein Extrudermodul spult das Kunststofffilament ab und treibt es in das heiße Ende (das manchmal im Extruder eingebaut ist), wo es geschmolzen und aus einer Metalldüse gedrückt wird. Das Hot-End wird in drei Dimensionen bewegt – entlang der X-Achse (von Seite zu Seite), der Y-Achse (vorne und hinten) und der Z-Achse (nach oben und unten). Bei einigen Druckern bewegt sich das Hot-End, bei einigen bewegt sich die Bauplattform in der X- und Y-Achse und das Hot-End bewegt sich in der Z-Achse. Das Endergebnis ist in jedem Fall, dass eine dünne Linie aus geschmolzenem Filament zuerst auf der Bauplattform für die erste Schicht und dann auf jeder vorherigen Schicht abgelegt wird, um das gedruckte Objekt Schicht für Schicht aufzubauen, bis die Objekt ist fertig.
luchschenF/Shutterstock.comBei einem FDM-Drucker sind unter anderem zu berücksichtigen, welche Filamentarten er verwenden kann, die Druckbettgröße und ob das Druckbett beheizt werden kann. Ein beheiztes Druckbett ist wichtig, wenn Sie die unterschiedlichsten Filamenttypen verwenden möchten. Bei vielen Filamenttypen wie ABS kann ein unbeheiztes Druckbett dazu führen, dass das zu bedruckende Objekt nicht am Druckbett haftet oder sich die Basis des bedruckten Objekts beim Abkühlen des Kunststoffs verzieht. Und denken Sie daran, dass einige Kunststoffe beim Schmelzen unangenehme Dämpfe abgeben. Daher kann es erforderlich sein, den Drucker an einer Stelle aufzustellen, an der die entstehenden Dämpfe nicht stören.
Ein weiterer Aspekt ist die Software, die mit dem Drucker geliefert wird. Die Anwendung, die mit jedem Drucker geliefert wird, egal ob FDM oder SLA, wird Slicer genannt. Der Slicer wandelt das Bild des Modells in Anweisungen um, die den Drucker und die Druckqualität steuern. Die Sprache, die 3D-Drucker verwenden, heißt Gcode.
Einige Druckerhersteller wie XYZprinting verwenden ihre eigene Slicer-Software. Andere verwenden die CURA-Software, die vom Druckerhersteller Ultimaker entwickelt und gewartet wird. CURA wird als Open-Source-Software veröffentlicht, wobei einzelne Druckerhersteller die Druckerprofile, die einige der Druckparameter festlegen, zur Liste der unterstützten Drucker hinzufügen. Einige andere beliebte Slicer sind KISSlicer, PrusaSlicer, Repetier und Slic3r. Wenn Sie glauben, dass Sie irgendwann mehrere FDM-Drucker von verschiedenen Anbietern kaufen könnten, kann es sinnvoll sein, einen universellen Slicer wie CURA zu verwenden, der Hunderte verschiedener Druckermodelle von zahlreichen Anbietern unterstützt.
SLA-Harzdrucker—Drucken mit unsichtbarem Licht
Harzdrucker erstellen Objekte aus lichtempfindlichem Flüssigkunststoff. luchschenF/Shutterstock.comEine zweite 3D-Drucktechnologie ist die Stereolithographie, oft abgekürzt als SLA. Stereolithographie war die erste 3D-Drucktechnologie und wurde 1986 erfunden. SLA-3D-Drucker verwenden eine Form von flüssigem Harz, das bei Einwirkung von ultraviolettem Licht durch einen Prozess namens Photopolymerisation aushärtet. Bei den meisten Hobby-SLA-Druckern ist diese Lichtquelle eine UV-LED, die durch ein LCD-Panel scheint, das einiges Licht durchlässt und andere blockiert. Wenn das durchgelassene UV-Licht auf die Harzschicht trifft, härtet es den Kunststoff auf einer Bauplattform aus, die sich vertikal bewegt und mehr flüssiges Harz freilegt, um das Objekt Schicht für Schicht zu erstellen.
Es gibt eine enorme Anzahl von Harzen, und viele sind für den speziellen Druck bestimmter Arten von Harz-3D-Drucken bestimmt. Dazu gehören Hartplastik, flexibler Kunststoff, Harz für die Schmuckherstellung und Wachsausschmelzguss sowie Harze, die in Dentallaboren verwendet werden. Das Standardharz ist von einem Dutzend oder mehr Anbietern erhältlich und wird in Litern (oder halben Litern) verkauft.
Harzdrucker sind schmutzig und giftig. Das Harz kann auf Ihre Hände oder in Ihre Augen gelangen, daher werden Nitrilhandschuhe und Augenschutz empfohlen. Fast alle im 3D-Druck verwendeten Harze geben Dämpfe ab und müssen in einem gut belüfteten Bereich verwendet werden. Der Harzdruck hat für Anfänger einige gravierende Mängel, darunter spezialisierte Slicer, kleine Bauplatten; und die Notwendigkeit einer Nachbearbeitung, einschließlich eines Waschens mit Isopropylalkohol und UV-Härten der Außenseite des Objekts (obwohl dies mehrere Stunden in der Sonne belassen wird). Wenn Sie sich für den Resindruck entscheiden, ist eine Wasch- und Aushärtungsstation ein lohnendes Zubehör, die 100 US-Dollar oder mehr kosten kann. Viele Hersteller von Resin-3D-Druckern erstellen auch passende Aushärtestationen, die miteinander kompatibel sind. Harzdruck war früher viel teurer als FDM-Druck, aber die Preise für Harzdrucker sind gesunken, um wettbewerbsfähig zu sein.
Entscheidung treffen
Für viele potenzielle Käufer ist ein FDM-Filamentdrucker die erste Wahl für Ihren ersten 3D-Drucker. Harzdruck ist unordentlich, erzeugt Rauch und erfordert eine beträchtliche Menge an Nachbearbeitung, einschließlich einer Art UV-Druckkasten, um die äußerste Harzschicht auszuhärten oder das Objekt in der Sonne zu lassen, um die Oberflächenschicht zu härten. Auch überschüssiges Harz muss sorgfältig entsorgt werden; Sie können es nicht einfach im Waschbecken ausspülen oder die Toilette hinunterspülen. FDM-Filamentdrucker sind einfach weniger teuer und einfacher zu bedienen (zumindest für den Anfang).
Trotz all der Unordnung, der Aufregung und der Dämpfe neigen harzgedruckte Objekte dazu, detaillierter zu sein und weniger Schichten zu zeigen . Harzdrucker sind sehr beliebt zum Drucken von Miniaturen. Der bei Harzdruckern enthaltene Slicer unterscheidet sich etwas von denen, die für einen FDM-Drucker geliefert oder erhältlich sind. Sie erfüllen immer noch dieselbe Funktion, indem sie Modelle in Code umwandeln, den der Drucker ausführen kann. Da ein Harzdrucker jedoch anders funktioniert als ein FDM-Gerät, ist auch der Code anders. Viele Harzdrucker werden mit einem Slicer namens Chitubox geliefert, und der Prusa-Slicer funktioniert auch mit SAL-Druckern.
Egal welche Technologie Sie wählen, es gibt Tausende von 3D-Objektdateien online und zum kostenlosen Download. Ein guter Ausgangspunkt ist Thingiverse.com von Makerbot. Wenn Sie Ihre 3D-Druck-Bemühungen mit einem davon beginnen, ist dies eine großartige Möglichkeit, Erfahrungen zu sammeln.