3D drucken im Praxisalltag

Das Thema 3D Printing beschäftigt mich schon seit vielen Jahren. Das 3D Printer Projekt M3D bei Kickstarter motivierte mich, mir selbst einen Drucker zu kaufen. Erste Druckversuche mit Vorlagen aus dem Internet funktionierten ganz ordentlich. Bald wollte ich jedoch selber 3D Objekte zeichnen und drucken. Dabei stiess ich beim M3D rasch an verschiedene Grenzen und ich entschied mich für den Kauf eines professionelleren Druckers. Seither drucke ich im Schnitt etwa 4 Stunden pro Tag auf einem Mankati Fulscale XT Plus (mein erster Testbericht) von 3DWare.ch.

Hier möchte ich ein wenig von meiner Erfahrung im 3D Printing berichten. Der Bericht richtet sich besonders an Technik Freaks.

Druckerwahl

Mankati Fullscale XT Plus

Wer die Wahl hat, hat die Qual. In der Zwischenzeit gibt es bereits hunderte von 3D Druckern in den verschiedensten Drucktechnologien. Für private Anwendungen sind FDM / FFF (Fused Deposition Modeling / Fused Filament Fabrication) Drucker verbreitet. Also Drucker die ein Kunststoff (Filament), ähnlich wie bei einer Heissleimpistole, Schicht um Schicht zu einem Körper auftragen.

Es ist zur Zeit die mit Abstand günstigste Drucktechnologie. In fünf Jahren werden die Drucker jedoch durch andere Druckverfahren verdrängt werden. Die nächste Generation wird schneller drucken, farbige Objekte erstellen und die Bedienung wird so einfach wie die eines Farbtintenstrahl-Druckers.

Wer nicht einen Grossteil seiner Freizeit in seiner Werkstatt verbringt sollte eher einen fertigen Drucker kaufen. Bausätze sind sehr spannend, wenn ich aber in einschlägigen Foren lese wie viele Probleme beim Bau und Betrieb auftreten, bin ich froh einen fertigen Drucker gekauft zu haben. Und ich liebe eigentlich Bausätze.

Die Grösse des Druckers beeinflusst natürlich den Preis. Zudem sollte man nicht vergessen, dass grosse Objekte sehr lange brauchen bis sie gedruckt sind. Mit dem Mankati kann man durchaus einen Druckjob laufen lassen der 90 Stunden dauert! Wenn ich z.B. eine Smartphone Hülle drucken möchte benötige ich eine Breite von 12 – 18cm. Wenn ich einen Eiffelturm drucken möchte, sollte dieser mindestens 15cm hoch werden damit das was her gibt.

Für Einsteiger reicht ein 3D Drucker der ’nur‘ PLA Kunststoffe drucken kann. Ich empfehle aber von Beginn an einen etwas flexibleren Drucker der auch ABS und andere Kunststoffe drucken kann. Solche Drucker erkennt man z.B. am beheizbaren Druckbeet und am geschlossenen oder zumindest teilgeschlossenen Gehäuse. Meistens drucke ich nur PLA, benutze aber trotzdem das Heizbeet und ich schliesse den Druckraum. Die Ergebnisse werden einfach besser.

Standort

Mankati Fullscale XT Plus

Über den Standort des Druckers sollte man sich auch ein paar Gedanken machen. Den kleinen M3D Drucker platzierte ich anfangs im Wohnzimmer. Den Mankati habe ich ins Büro verbannt.

Einerseits ist da der Platzbedarf. Wo sich der kleine M3D mit 20x20x20cm und 2kg begnügt, macht sich der Mankati Fullscale mit einem Platzbedarf von 50x60x80cm und 25kg wesentlich breiter und schwerer.

Ein viel wesentlicher Faktor ist jedoch der Lärm. Der M3D ist da ganz erträglich. Professionelle und robuste Drucker sind jedoch meist aus Metall und die Schrittmotoren übertragen ihre Geräusche über das Gehäuse und machen sich so störend bemerkbar. Und da so ein Druck von 30 Min. bis zu mehreren Stunden dauert kann das mit der Zeit ganz schön nerven.

Und da wäre noch ein Punkt: Spätestens wenn man mit ABS druckt muss man den Drucker in einen geschützten Bereich verbannen oder unter eine Luftabzugshaube stecken. Denn die verdampfenden Lösungsmittel, welche ABS enthält, riechen nicht nur übel, sie sind teils auch giftig!

Wer nun an die Garage als Lösung denkt muss noch ein weiteres Problem lösen. Für schöne 3D Prints benötigt man eine konstante Raumtemperatur die nicht zu tief sein sollte. Darum haben gute 3D Printer an den Seiten Abdeckwände. Diese verhindern einen nachteiligen Luftzug.

Sicherheit

Brandmelder (Raucherkennung) für Brandschutz

Ich empfehle für den Betrieb eines 3D Druckers einen Brandmelder. Da das Gerät unter Umständen viele Stunden unbeaufsichtigt läuft ist ein Rauch- oder Brandmelder sicher von Vorteil. Ich habe einen Brandmelder von Homematic. Ein Brandalarm löst über die Zentrale CCU2 ein SMS und eine E-Mail aus. Als günstige Alternative gibt es Standalone Brandmelder die wenigstens in der Wohnung alarmieren, wenn man z.B. schläft.
Da bei 3D Druckjobs auch sonst einiges schief laufen kann lohnt sich unter Umständen auch eine Überwachungskamera. So kann man z.B. von Unterwegs Probleme erkennen und allenfalls den Druckjob abbrechen. Das ist natürlich eine Luxusfunktion. Mit OctoPrint habe ich da eine praktische Lösung gefunden.

Filament für Einsteiger

Mankati Fullscale XT Plus

Filament nennt man den Kunststoff den man in den Drucker einführt. Es gibt hauptsächlich 1.75mm und 3mm Filamente. Diese sind in verschiedensten Farben verfügbar. Auch transparente, goldene und farbwechselnde Varianten sind erhältlich. Das Druckmaterial ist dabei so vielfältig, dass man kaum weiss was man als erstes nehmen soll. PLA ist das klassische Material mit dem man beginnen sollte. Danach kann man sich an ABS, Carbon, PETG, Hips, Nylon, Holz oder Metall wagen. Was man mit PEEK, bei einem Preis von 1800.- pro kg, spezielles drucken kann habe ich noch nicht heraus gefunden.

Probleme

M3D - Fehldruck

Leider sind 3D Drucker noch nicht so einfach zu bedienen wie ein Laser- oder Tintenstrahldrucker. Zuerst muss man die optimalen Einstellwerte für das entsprechende Material finden. So unterscheidet sich nebst Druckkopf- und Heizbett-Temperatur auch die Fülldichte, Wanddicke, Druckgeschwindigkeit usw. Bei PLA drucke ich z.B. mit 215 Grad Celsius bei einer Druckbett Temperatur von 55 Grad. ABS hingegen benötigt ca. 245 Grad am Druckkopf und 70 Grad am Druckbeet. Stimmen die Temperaturen nicht, wird das Material nicht sauber gedruckt. Dabei gibt es unendlich viele Symptome. Bei Reprap.org findet man viele bebilderte Beispiele.

Mir ist aufgefallen, dass vor allem 3D Druck Hobbyisten mit so 400 Euro Billig Druckern, Billig Filaments und Selbstbau Geräten massig solcher Probleme haben. Mit meinem Mankati blieb ich davon weitestgehend verschont.

Wartung

Mankati Fullscale XT Plus

Ein weiterer Punkt den man nicht vergessen sollte ist die Wartung. Ich stellte fest wenn ich > 50 Std. gedruckt habe, immer mal wieder ein Problem auftaucht. Wenn ich hingegen regelmässig die Schrauben (Schrittmotoren, Zahnreinem, Drucktisch us.) kontrolliere, die Düse sauber halte und die Gleitstangen ab und zu mit einem Tropfen Oel verwöhne, gibt es fast keine Störungen.

Druckideen

Mankati Fullscale XT Plus

Öfters werde ich gefragt, ob es denn auch nützliche 3D Prints gibt oder ob das einfach nur ein lustiges Hobby sei. Für mich ist es weit mehr als nur Spassdrucken. Da ich sehr viel bastle, entwickle, konstruiere und auch repariere gibt es immer wieder bedarf für gedruckte Objekte.

Wer sich jedoch nichts darunter vorstellen kann sollte mal einen Blick in eine der grössten 3D Objekt Bibliotheken werfen. Thingiverse.com liefert Dateien zu den Kategorien Art, Fashion, Gadgets, Hobby, Household, Learnings, Tools und vielem mehr.

Zukunft

In der 3D Printer Industrie brodelt es mächtig. Fast täglich tauchen neue Erfindungen, neue Drucktechnologien, neue Filaments und verrücktere Drucker auf.
Wer sich mehr über diese Entwicklungen und Möglichkeiten informieren möchte sollte unbedingt mal die Webseite 3D-Grenzenlosmal näher anschauen oder gleich den Newsletter abonnieren.

 

M3D - Fehldruck

M3D – Fehldruck – So sieht es aus wenn das Filament nicht sauber aufgetragen wird oder die Temperatur nicht stimmt.

 

3D Objekt mit ca. 10% Fülldichte

3D Objekt mit ca. 10% Fülldichte – Objekte werden selten mit 100% Dichtigkeit gedruckt. Zwischen 8 und 20% reicht in der Regel.

 

Brandmelder (Raucherkennung) für Brandschutz

Brandmelder (Raucherkennung) – Ein Brandmelder kann Leben retten. Wenn die Gefahr auch sehr gering ist, ein Drucker könnte durchaus in Brand geraten. Auch Netzteile, Computer, TV und vor allem Akkus können Brände mit fatalen Folgen verursachen.

 

In Produktion Unterboden für Einbrecherlicht

In Produktion: Unterboden für Einbrecherlicht – In das Gehäuse kommt ein Homematic Schaltaktor der eine LED Lampe bei Bewegungserkennung ein- und ausschaltet.

 

Halter für Ultraschall Distanz Sensor

Halter für Ultraschall Distanz Sensor

 

Bausatz für einen Elektronik Schraubstock

Bausatz für einen Elektronik Schraubstock

 

3D gedruckter Schraubstock für Printplatten

3D gedruckter Schraubstock für Printplatten

 

3D gedruckter Schraubstock für Printplatten

3D gedruckter Schraubstock für Printplatten

 

Mit ABS gedruckte Hand, Teiltransparent

Mit ABS gedruckte Hand, Teiltransparent

 

3D Print Gehäuse für Homematic Schaltaktor

3D Print Gehäuse für Homematic Schaltaktor

 

Fehldruck: Kugel für Lampenuntersatz

Fehldruck: Kugel für Lampenuntersatz – Nach 7 Stunden Druck blieb der Drucker einfach stehen. Eine Fortsetzung des Drucks war nicht möglich.

 

Kartenbox für Englisch Lernkarten

Kartenbox für Englisch Lernkarten – Für meine Frau – So paukt fleissig Englische Wörter während ich Blogberichte schreibe.

 

La Linea - Figuren, Symbole Dekorationen

La Linea – Figuren, Symbole Dekorationen

 

La Linea - Legendäre Zeichentrickfigur aus den 70er Jahren in 3D

La Linea – Legendäre Zeichentrickfigur aus den 70er Jahren in 3D

 

Halter für Whiteboard Stifte

Halter für Whiteboard Stifte – Selber gezeichnet. Der unterste Halter sollte eine Taschenlampe aufnehmen. Leider habe ich mich vermessen und die Lampe passte nicht rein. :-/

 

Aussengehäuse für Homematic Bewegungsmelder

Aussengehäuse für Homematic Bewegungsmelder – Durch das Gehäuse soll der bereits wasserdichte Bewegungsmelder zusätzlich geschützt werden. Auch die Lebensdauer der Batterie sollte sich so ein wenig verlängern.

 

Aussengehäuse für Homematic Bewegungsmelder

Aussengehäuse für Homematic Bewegungsmelder – Eine andere Variante im Vogelhausdesign. Zuerst klebte ich eine Plexischeibe auf. Doch der Infrarotsensor funktioniert leider nicht mehr durch das Plexiglas.