Kaufberatung 3D Drucker
Wer sich erstmals einen 3D Drucker
zulegen möchte, benötigt einiges an Hintergrundwissen um nicht vor
den technischen Hürden zu scheitern und das Geld sinnlos auszugeben.
Im Mittelpunkt der Auswahl sollte-
neben dem Budget- die Anwendung stehen, für die man meint einen 3D
Drucker zu benötigen.
Wer Prototypen, oder Einzelstücke in
einer vergleichsweise groben Auflösung herstellen möchte, dem
genügen sogenannte FDM oder auch FFM Drucker genannte Geräte. Grob
ist hier natürlich relativ, feine Strukturen wären beispielsweise
Insekten oder aufwendige Schmuckstücke. Um solche Werke herzustellen
muss man sich nach sogenannten DLP oder SLS Druckern umschauen. Diese
erzeugen ihre Objekte mittels Laserstrahlen oder dem Licht
vergleichbar dem eines Beamers.
Die Preise für die letztgenannten
Geräte sind auch um ein Vielfaches höher (Einsteigermodelle ab ca.
1000€) zudem verwenden sie ein flüssiges Harz (ca. 100€ pro
Liter) zum Erzeugen der 3D Objekte und sind daher von der Handhabung,
der Reinigung und der Entsorgung der chemischen Abfälle her nicht so
einfach.
Beschränken wir uns hier also
vorwiegend auf die sogenannten FDM Drucker, die ein dünnes
Kunststoffkabel aufschmelzen und damit ein Objekt erzeugen,
vergleichbar einer feinen Heißklebepistole.
Fertiggerät oder Selbstbaukit
Wer noch nie einen 3D Drucker betrieben
hat, sollte es sich genau überlegen ob er sich an ein Selbstbaukit (
oftmals als DIY also Do-it-Yourself bezeichnet) heran wagt.
Obwohl diese Kits mittlerweile für
weniger als 200€ vormontiert angeboten werden, sind die Hürden für
einen störungsfreien Betrieb doch erheblich. Gute Kenntnisse in
Software, Hardware und Elektronik werden unbedingt vorausgesetzt.
Ansonsten dauert der Zusammenbau lange und ohne Hilfe aus Foren oder
einem Makerspace, wird der Drucker kaum zuverlässig und präzise
werden.
Ein häufig angebotenes Modell ist der
Prusa i3. Es handelt sich hierbei um ein sogenanntes REPRAP Konzept,
einer Open Source/Open Hardware Community, die diesen Drucker
gemeinschaftlich entwickelt und die Baupläne der Allgemeinheit
kostenlos zur Verfügung gestellt hat. Chinesische Anbieter haben
diese Baupläne verwendet um günstige Selbstbaukits und Fertiggeräte
auf den Markt zu bringen. Der Vorteil beim Kauf eines Prusa i3 Klons,
besteht in der riesigen Nutzerbasis- der Prusa i3 dürfte heute der
meist verbreitete 3D Drucker der Welt sein- dementsprechend findet
man überall Tipps und Tricks sowie Hilfe im Internet.
DIY ist billig, birgt aber auch
Gefahren
Viele Hersteller bieten auch DIY Kits
an, da sie so die Verantwortung für das Fertiggerät, dem Erbauer
übertragen. Dies bedeutet jedoch, dass diese Geräte eigentlich
weder über eine CE Zertifizierung noch über das Siegel von TÜV
usw. verfügen. Da die 3D Drucker an der Netzspannung laufen und
manche Komponenten über 200°C heiß werden, besteht, gerade beim
Selbstbau durch Laien ein nicht zu unterschätzendes Feuer- und
Stromschlagrisiko!
Kartesisch oder Delta ?
Zwei wesentliche Typen kann man anhand
der Bauform unterscheiden: Der kartesische Drucker hat ein ganz
konventionelles XZY Achsensystem.
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Typischer Delta Drucker. Quelle Ebay |
Welche Achse dabei welche Aufgabe
hat, variiert von Modell zu Modell. So gibt es karteische Drucker,
die eine auf und absenkbare Plattform haben (Ultimaker z.B.) andere
verfahren einen Schlitten über einer in der Höhe feststehenden
Druckplattform (Prusa i3 z.B.).
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Häufigster kartesischer Drucker Prusa i3, Quelle: RepRap.org |
Anders hingegen der sogenannte Deltadrucker ( Modelle nennen sich „Kossel“ oder „Rostock“). Hier
gibt es keine klassischen 3 Achsen, sondern drei Stäbe, die einen
Druckkopf in die jeweilige Position bringen. Die Einstellung dieser
Stabkinematik ist sehr anspruchsvoll und hängt zunächst einmal von
der Präzision beim Zusammenbau ab. Wer also hier nicht auf Zehntel
Millimeter genau arbeitet, bekommt am Ende keine hochwertigen
Druckergebnisse. Die Stärke der Deltadrucker liegt im Erzeugen von hohen Objekten wie Vasen, Rohre, Gläser, Flaschen usw.
Delta Drucker sollten sich nur
fortgeschrittene Benutzer zutrauen, insbesondere dann, wenn sie
selbst zusammengebaut werden müssen.
Der Einsteiger-auch wenn er über
Fachwissen in der Mechanik und Elektronik bereits verfügt- sollte
zunächst mit einem „normalen“ kartesischen Drucker starten.
ABS oder PLA?
Neben anderen selteneren Kunststoffen
sind hauptsächlich ABS und PLA die verwendeten Druckmaterialien. PLA
ist – kurz gesagt - das für Einsteiger, Kinder und
Gelegenheitsdrucker beste Material. Es benötigt kein heated bed,
also eine beheizte Plattform, die ca. 200W Leistung permanent
verheizt um den Kunststoff auf der Druckplatte zu halten. Es gilt
praktisch als gesundheitlich unbedenklich, da es aus Maisstärke
gewonnen wird. Beim Drucken entfaltet sich eine Art Popcorngeruch.
Allerdings beginnt PLA bereits bei ca. 60°C Umgebungstemperatur zu
erweichen und die Form zu verlieren. Für Spielzeug mag das kein
Problem sein, für technische Anwendungen z.B. im Auto ist das zu
wenig. PLA gilt als Biokunststoff, ist also unter kontrollierten Bedingungen biologisch vollständig abbaubar.
Im Gegensatz dazu ist ABS ein echtes
„Plastik“, mit einem eher unangenehmen Geruch und chemischen
Dämpfen, allerdings auch mit einem wesentlich höheren
Schmelzpunkt, so dass es auch für Anwendungen geeignet ist, die über
ca. 60°C liegen. Es erfordert vom Nutzer jedoch mehr Kenntnisse der
Parameter, die beim Druck einzustellen sind. Auch ist die richtige
Wahl eines qualitativ geeigneten Materials entscheidend. ABS fähige
3D Drucker sind teurer, da sie ein größeres Netzteil, eine
beheizbare Druckplatte (heated bed) sowie ein Ganzmetalhotend
erfordern.
Kann man ABS und PLA auf einem Gerät
verarbeiten?
Wenn ein heated bed vorhanden ist,
grundsätzlich ja. Allerdings empfiehlt es sich nicht, da das Hotend
mit der abwechselnden Beladung nicht immer gut zurecht kommt und
Rückstände die Düse verstopfen können. Da PLA Drucker sehr
günstig sind, lautet hier die Empfehlung zwei Geräte anzuschaffen,
eines für jeden Kunststoff.
Welche Features sollte ein 3D Drucker
unbedingt haben?
Folgende Merkmale erleichtern die
Arbeit und sind für wenige Euro Aufpreis vom Hersteller umsetzbar:
- Heizbares Druckbed (heated bed) –
Voraussetzung zur Verwendung von ABS
- Gekapseltes Gehäuse – Wenn ABS
verwendet wird, um Gerüche und Dämpfe abzuschirmen.
- Autoleveling (Automatische Kalibrierung
des Druckkopfes) – spart Zeit und Nerven
- Ganzmetallhotend, kein PEEK –
Voraussetzung für Verwendung von ABS
Das ist der erste Entwurf meiner Kaufberatung für 3D Drucker, die sich an Neueinsteiger richtet.
Die fachkundigen Leser des Blogs sind ausdrücklich aufgerufen., Verbesserungen, Korrekturen oder Ergänzungen vorzuschlagen. Denkt bitte daran, dass sich die Kaufberatung an Laien richten soll und wir nicht vom 100. ins 1000ste kommen.