04.03.2021, 20:44 Uhr | Lesezeit: 5 Minuten

3D-Drucker finden auch in der privaten Anwendung immer mehr Fans – vor allem in der Maker-Szene. Schicht für Schicht werden Modelle erstellt, die Technik laufend verbessert. Auch für den Haushalt gibt es bereits einige sinnvolle Einsatzbereiche.

Wie funktioniert 3D-Druck?

Beim 3D-Druck wird eine dreidimensionale Struktur Schicht für Schicht aufgebaut. Zugrunde liegt dabei ein digitales Modell, die Druckvorlage. Diese kann man mit einer geeigneten Software selbst erstellen oder vorgefertigt herunterladen. Die 3D-Druck-Community lebt den Open-Source-Gedanken – es gibt fast nichts, was es in den riesigen Datenbanken (z.B. Thingiverse) nicht bereits zum Download gibt.

Ein spezielles Programm – auch „Slicing“-Software genannt – unterteilt die Druckvorlage in einzelne zweidimensionale Schichten. Dort wird auch die Dicke der Schichten, meist der Bruchteil eines Millimeters, festgelegt oder auch die Geschwindigkeit, mit der der Drucker arbeiten soll. Hier kann man auch einstellen, ob das Objekt am Ende gefüllt, hohl oder teilgefüllt sein soll. Über eine Verbindung (WLAN, USB-Stick oder USB-Kabel) kommen die Druckdaten anschließend zum Gerät, das nun den eigentlichen Druckvorgang startet.

Beim Druck gibt es verschiedene Methoden. Häufig kommt die FDM-Methode („Fused deposition modeling“, zu Deutsch Schmelzschichtverfahren) zum Einsatz, wobei Kunststoff-Filament (thermoplastischer Kunststoff in dicken Fäden) eingeschmolzen und aufgeschichtet wird. Eine andere Möglichkeit ist der DLP-Druck, der mit flüssigem Harz arbeitet und dieses in Schichten aushärtet.

Hinweis: 3D-Druck ist generell ein eher zeitaufwändiges Hobby, bereits kleinere Modelle brauchen einige Stunden zum Drucken, die Vorarbeit nicht mit eingerechnet. Große Objekte können Tage dauern. Allerdings werden die Geräte immer effizienter.

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Was braucht man dafür?

Nicht nur Zeit, sondern auch einiges an Kosten muss man investieren, wenn man sich mit 3D-Druck beschäftigen möchte. Auf dem Markt gibt es jedoch Einsteigermodelle bereits für einige hundert Euro. Bei der Hardware handelt es sich um das teuerste Element, die Software und Druckvorlagen gibt es oft kostenlos.

3D-Drucker

Für Einsteiger eignen sich besonders die günstigeren FDM-Drucker, die mit der bereits beschriebenen Filament-Technik arbeiten. Diese Methode ist auch bereits relativ etabliert, zudem werden dazu auch viele Kurse angeboten, die sich an Anfänger richten. Auch im Netz findet man zu diesen Druckern viele Informationen, um sich weiterzubilden. Es lohnt sich stets, sich vorab in einem Elektro-Fachgeschäft beraten zu lassen.

Filament

Während ein herkömmlicher 2D-Drucker mit Papier und Tinte oder Toner arbeitet, kommt beim 3D-Druck meistens Filament zum Einsatz. Es besteht aus sogenanntem „Polyactic Acid“ (PLA, also Polymilchsäuren) und ist in verschiedenen Farben erhältlich. Das Filament ist im Grundzustand in Drahtform auf Rollen aufgewickelt, der Drucker schmilzt es ein und baut damit Schicht für Schicht die Struktur auf. Andere Materialien sind komplizierter in der Verwendung und oft auch nur für entsprechende Drucker geeignet. Es gibt auch welche mit Holz-, Stein- oder Metall-Anteilen – allerdings sind Anfänger damit weniger gut beraten.

Software

Zu guter Letzt benötigt man noch die entsprechende Software für den 3D-Druck, die sogenannten „Slicer“-Programme. Diese sind auch für die Qualität des Drucks ausschlaggebend, da es die Vorlage in eine druckbare Datei umwandelt. Oft sind die Programme auch beim Drucker mit dabei – dann sollte man diese auch verwenden. Daneben gibt es einige kostenpflichtige Slicer, andere gibt es auch als Freeware zum Download.

Wenn man beim 3D-Druck nicht auf Vorgefertigtes zurückgreifen, sondern eigene Modelle entwerfen möchte, benötigt man zudem noch CAD-Software. Auch hier gibt es (teilweise) kostenlose Programme, mit denen man selbst STL-Dateien erstellen kann. Allerdings ist dies eher für Fortgeschrittene interessant, da es einiges an Erfahrung voraussetzt. Anfänger sind gut beraten, wenn sie sich zunächst an dem riesigen Sammelsurium in den Online-Datenbanken ausprobieren.

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Was kann man mit einem 3D-Drucker herstellen?

An sich gibt es kaum Grenzen beim 3D-Druck, was für viele auch den Reiz ausmacht, zumindest so lange es die entsprechende Technik zulässt. Neben eher dekorativen Gegenständen lassen sich beispielsweise auch Handy-Hüllen, Schachfiguren, Schraubenschlüssel, Kabelbinder, Wandhaken, Flaschenöffner, Einkaufswagen-Chips, Staubsaugerdüsen, Blumenvasen, Türstopper oder Seifenschalen herstellen. Auch Modelle in verschiedenen Farben sind möglich, allerdings können dabei schnell mal Fehldrucke entstehen. Doch damit nicht genug: Wenn beispielsweise ein Kunststoff-Teil im Haushalt kaputtgegangen ist, gibt es mit großer Wahrscheinlichkeit die passende Druckvorlage im Netz zum Download.

Tipp: Manche Elektrofachmärkte bieten auch einen 3D-Scan-Service an. Dazu nimmt man ein entsprechendes Teil mit, ein Scanner fertigt damit eine digitale Druckdatei an. Für Feinarbeit kommt dann Software zum Einsatz, beispielsweise um die Flächen und Kanten zu glätten. Damit kann man beispielsweise Gegenstände vervielfältige und Ersatzteile herstellen.

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Was kosten 3D-Drucker?

Mittlerweile muss man kein Vermögen mehr für einen 3D-Drucker ausgeben. Für die private Anwendung gibt es mittlerweile FDM-Geräte ab 400 Euro. Nach oben hin gibt es kaum Grenzen. Allerdings sollte man sich vor einem Kauf im Fachgeschäft beraten lassen und falls möglich auch gleich einen Kurs besuchen in dem bestenfalls das entsprechende Gerät erklärt wird.