Die ersten Schritte in die additive Fertigung

Es gibt eine Frage, die sich viele stellen, die mit dem Thema 3D-Druck noch nie in Berührung kamen.

3DDruckBoss hilft dir, die ersten Schritte und Hürden in der additiven Fertigung zu meistern, und bewahrt dich davor, Lehrgeld zu bezahlen.

FDM oder SLA?

3D-Druck ist ein Überbegriff, der sich in viele verschiedene Richtungen verzweigt. Wir haben uns hier mal auf die zwei gängigsten Verfahren beschränkt und wollen diese etwas erläutern:

• SLA = Stereolithographie
• FDM = Fused Deposition Modeling

SLA Stereolithographie

3D-Drucker, die mit diesem Verfahren arbeiten, sind hervorragend dafür geeignet, detailreiche Objekte herzustellen. Jedoch musst du wissen, dass du für dieses Herstellungsverfahren auch gewisse Vorkehrungen treffen musst und noch ein paar andere Dinge benötigst, außer den 3D-Drucker.

Hier ist eine kurze Checkliste, was du zu einem SLA-Drucker benötigst:

• 3D-Drucker
• Wash & Cure (Auswasch- und Härtestation)
• Resin (Harzgemisch mit 405 nm)
• Handschuhe (Nitril-Einweghandschuhe)
• Maske (3M-Halbmaske mit Filtereinlagen)
• Isopropanol (99,9 %)
• Kunststoffspachtel
• Küchenrolle
• FEP-Folie (die erste ist bei jedem neuen Druckerkauf schon fest installiert)
• Slicer (Programm, um die Dateien druckbereit zu machen)
• STL-Datei
• USB-Stick (meistens auch schon beim Kauf eines neuen Druckers dabei)

Hier gehen wir nochmal näher auf die einzelnen Stichpunkte ein:

Welchen SLA-3D-Drucker?

Marken wie Elegoo und Anycubic sind wirklich perfekt für den Einstieg, wenn man bedenkt, dass auch viele Selbstständige mit diesen 3D-Druckern in Serie produzieren – auch wir!

Bei der Qualität, die da rauskommt, bleibt uns selbst heute noch manchmal der Atem stehen.

Die Elegoo-Mars-Serie (aktuell zum Beispiel der Elegoo Mars 5) bietet sich hier für jeden Einsteiger an und ist sehr benutzerfreundlich.

Welche Wash & Cure?

Wash & Cure ist ein Zwei-in-eins-Gerät und unserer Meinung nach jeden Cent wert! Damit lassen sich deine fertigen Drucke auswaschen und nach ein paar Handgriffen härten.

Vorzugsweise würden wir dir empfehlen, die Wash & Cure von derselben Marke zu beziehen wie den Drucker, für den du dich entschieden hast – einfach aus dem Grund, weil viele Adaptermöglichkeiten von den Herstellern extra so konzipiert wurden, damit du eine vereinfachte Handhabung bei der Benutzung hast.

Das Gerät erspart dir viel Sauerei und kann durch die mitgelieferte Haube geschlossen werden, wodurch es während der Reinigung weniger schädlich für dich ist. Und damit kommen wir auch gleich zum nächsten wichtigen Punkt, den viele nicht so ernst nehmen.

Gefahrstoffe beim SLA-Druck

Isopropanol (IPA) und Resin sind nicht zu unterschätzen, und jeder sollte sich über alle Risiken genau informieren, um sich bei der Arbeit mit diesem Verfahren richtig zu schützen.

Das Wichtigste sind Einweghandschuhe und eine gute Maske mit Filtereinsätzen. Resin ist erst im ausgehärteten Zustand ungiftig – lebensmittelecht ist normales Resin damit aber noch nicht automatisch: Durch die Schichtstruktur bleiben mikroskopisch feine Rillen an der Oberfläche, in denen sich Keime festsetzen können. Für echten Lebensmittelkontakt braucht es speziell zertifizierte, lebensmittelechte Resins und eine geeignete Nachbehandlung. Vor dem Aushärten solltest du mit dem Resin im besten Fall gar nicht in Berührung kommen, denn selbst die entstehenden Dämpfe sind zwar eher geruchsneutral, aber trotzdem giftig.

Das Gleiche gilt auch für das Isopropanol. Es gibt sogenanntes Waterwashable Resin, das sich mit Wasser abwaschen lässt, sodass du auf Isopropanol verzichten und dich damit natürlich noch mehr schützen kannst. Wir haben nur leider die Erfahrung gemacht, dass sich wasserwaschbares Resin nicht für die Serienproduktion eignet, da wir den äußersten Film nicht vollständig ab bekommen. Doch es gibt genug Leute, die damit vollständig zufrieden sind.

Sonstiges Zubehör für SLA-Drucker

Um die fertigen Objekte von deiner Bauplatte zu bekommen, empfehlen wir dir einen Kunststoffspachtel. Der Hintergrund ist, dass man damit die Plattform so wenig wie möglich beschädigt und mit ein bisschen Geschick die Drucke sauber entfernt bekommt. Kleiner Tipp: Lege dir eine Tupperdose bereit, die du mit Küchenrolle auslegst – dort kann der Druck dann behutsam reinfallen.

FEP-Folie tauschen

Dein neuer 3D-Drucker wird dir im Normalfall schon ready to print geliefert, doch nach einigen Druckstunden wirst du nicht drumherum kommen, die FEP-Folie zu tauschen. Eine beschädigte FEP-Folie erkennst du daran, dass du entweder fehlerhafte Drucke hast oder – wenn du sie dir genauer ansiehst – erkennst, dass die Folie stellenweise verzogen oder beschädigt ist. Beim Tausch sollte der Tank/Behälter vollständig von Resin befreit sein. Danach löst du alle kleinen Schrauben auf der Rückseite und nimmst den Rahmen raus, der die Folie klemmt. Danach empfehlen wir dir, alle Komponenten noch gründlich zu reinigen. Jetzt kannst du die neue FEP-Folie in die Form legen, aber Achtung: Die meisten FEP-Folien haben beidseitig nochmal eine Schutzfolie, die vor dem Montieren entfernt werden muss. Außerdem solltest du genau darauf achten, wo oben und unten ist – das entnimmst du am besten der mitgelieferten Bedienungsanleitung.

Was ist Slicen?

Slicer-Programme wie Chitubox oder Lychee Slicer sind speziell für SLA-Drucker gemacht. Beide Programme sind kostenlos und reichen vollkommen aus, um perfekte Ergebnisse zu erzielen. Wir arbeiten mit Chitubox und erklären dir hier in kurzen Schritten, wie du eine Datei druckfertig bekommst.

Hier kannst du dir den Slicer downloaden:

CHITUBOX Download

Wenn das erledigt ist, gehst du einmal durch die Tutorialschritte und richtest deinen Drucker ein. Falls für deinen Drucker noch kein fertiges Profil existiert, kannst du uns gerne kontaktieren, und wir finden gemeinsam die richtigen Einstellungen.

Nun benötigst du noch eine Datei – hier empfehlen wir dir, mal Thingiverse, Cults3D oder Yeggi durchzustöbern.

Wenn du etwas Passendes gefunden hast, lädst du die STL-Datei runter und öffnest diese im Slicer. Du kannst das Objekt jetzt im Bauraum skalieren, drehen und verschieben. Um einen hervorragenden Druck zu erzielen, solltest du die Datei am besten um 45 Grad schwenken – so werden deine Layer gleichmäßiger gedruckt und der automatische Support stützt das Teil besser.

Um den automatischen Support zu aktivieren, wechselst du oben rechts den Reiter. Dort kannst du nun wählen, wie stark dein Autosupport sein soll. Leicht würden wir dir eher für kleine Drucke empfehlen, da sonst die Gefahr besteht, dass sich das Objekt während des Drucks löst. Wir arbeiten in den meisten Fällen mit mittlerer Supportstärke und fügen bei besonders großen Objekten hin und wieder noch starke Stützen hinzu. Sobald du dich für eine Supportstärke entschieden hast, drückst du unten auf „Alle“, und dein automatischer Support wird gesetzt. Im ersten Moment sieht es etwas wirr aus, aber das muss so!

Nun kannst du den Reiter wieder wechseln und auf „Schreiben“ bzw. „Slicen“ klicken. Jetzt ab auf den USB-Stick, und es kann losgehen. Ab jetzt heißt es warten.

Welchen FDM-3D-Drucker?

Hier bietet der Markt eine riesengroße Auswahl, die in erster Linie überwältigend ist. Doch man kann durchaus sagen, welche 3D-Drucker für den Einstieg hervorragend sind. Denn da, wo eine Community dahintersteht, kann man sich wirklich vieles vereinfachen, da viele Fragen von dir kommen werden, wenn du das Gerät zu Hause hast. Die ein oder anderen Probleme können schon auftreten, da brauchen wir nichts schönzureden.

Marken wie Anycubic, Creality oder Elegoo haben eine große Community in Netzwerken wie Facebook. Dort kannst du explizit nach genau dem Drucker suchen, für den du dich entschieden hast, und den Gruppen beitreten. Das Gute dabei ist: Wenn du eine Frage hast, kannst du sie dort stellen und bekommst im besten Fall sofort eine Antwort. Besser als jedes Supportticket! Außerdem kannst du auch gerne unserem Telegramkanal beitreten, dort sind ebenfalls viele kluge Köpfe vertreten und können dir eventuell sofort helfen.

Welcher Slicer?

Programme wie PrusaSlicer, IdeaMaker, Cura oder Simplify3D haben sich im Bereich FDM gut bewährt und werden auch von uns benutzt. Primär arbeiten wir mit IdeaMaker und können dir hier auch eine unbezahlte Empfehlung aussprechen. Die meisten Slicer sind kostenlos oder in einer abgespeckten, aber vollkommen ausreichenden Version ebenfalls kostenfrei.

Supports richtig setzen

Die Schritte von der Inbetriebnahme bis hin zum fertigen Objekt sind beim FDM-Druck etwas einfacher und mit deutlich weniger Gefahrstoffen verbunden als beim SLA-Druck, weshalb FDM-Druck definitiv beliebter und weiter verbreitet ist.

Hier musst du lediglich wissen, wie du das Objekt im Bauraum platzieren musst, um im besten Fall Supportstrukturen vermeiden zu können.

Wir haben einen kleinen Tipp, wie du dir das Ganze gut vorstellen kannst:

Denk dir einfach, du versuchst mit einer Heißklebepistole, dein Objekt von unten nach oben aufzubauen, und das möglichst in einem Zug. Überall dort, wo ein Überhang ist, kannst du logischerweise nicht in der Luft weiter verfahren und bräuchtest in diesem Bereich theoretisch eine Stützstruktur, um ihn überbrücken zu können.

Dieser Tipp dient nur der visuellen Vorstellung. Im Normalfall erledigt das alles dein Slicer automatisch.

Mit guten Einstellungen kann dein Drucker aber auch größere Distanzen in der Luft überbrücken – das sollte man aber zum Beispiel mit einem Temptower oder anderen Test-STL-Dateien vorher richtig einstellen.

Was benötigt man sonst noch für den FDM-Druck?

Generell nur den 3D-Drucker, einen PC/Laptop und eine Menge Fantasie! Denn nun ist alles möglich – das ist nicht nur so dahingesagt: Je tiefer du in die Welt der additiven Fertigung einsteigst, desto mehr wirst du selbst merken, dass es absolut keine Grenzen gibt. Du kannst mit verschiedenen Programmen auch selbst konstruieren und deine Modelle selbst erstellen und ausdrucken. Für Programme wie Autodesk Fusion 360 oder Tinkercad gibt es jede Menge Tutorialvideos für Anfänger.

Hier noch eine kurze Checkliste, was für den FDM-Druck benötigt wird:

• 3D-Drucker
• PC/Laptop
• USB-Stick (oder cloudbasierter 3D-Drucker)
• STL-Datei
• Slicersoftware
• Spachtel
• Pinzette
• Seitenschneider

Wie du siehst, sind es deutlich weniger Vorkehrungen als beim SLA-Druck, die du treffen musst.

Probleme beim FDM-Druck

Ein kurzer Überblick über verschiedene Fehlerursachen, die im Bereich FDM-Druck durchaus gängig sind. Wir gehen in einem anderen Blog-Beitrag nochmal näher und mit Bildern auf diese Ursachen ein und erklären ausführlich, wie man dagegen vorgeht:

• Unterextrusion
• Überextrusion
• Bumps / Blobs / Zits (Pickel)
• Stützen / Support
• Stringing
• Ghosting
• Haftung
• Elefantenfuß
• Versatz / Stufen
• Infill

Diese Begriffe haben wir nur aufgeschrieben, damit du sie schon einmal gehört hast. ;-)

Hoffentlich konnten wir dir ein wenig weiterhelfen, und wir bedanken uns für das Lesen dieses Beitrags!

Wenn du irgendwelche Fragen, Verbesserungsvorschläge oder sonstige Anliegen hast, dann melde dich einfach bei uns! Wir stehen dir immer mit Rat und Tat zur Seite.