Mit 3D-Druckern ist es relativ einfach möglich, dreidimensionale Objekte zu produzieren, zum Beispiel Spielzeuge, Schmuck und Objekte für den Modellbau. Aber auch Unternehmen haben die Vorteile des 3D Drucks für sich entdeckt und produzieren damit Prototypen, Kleinserien, individuelle Maßanfertigungen und Bauteile.
Es gibt verschiedene Verfahren im 3D Druck. So kann ein dreidimensionales Objekt per Pulververfahren, mit Flüssigkeiten oder durch geschmolzenen Kunststoff erzeugt werden. Eine der gängigen Methoden ist das Fused Deposition Modeling (Abkürzung FDM, auf Deutsch „Schmelzschichtung“). Der Druck erfolgt durch das Auftragen eines thermisch verflüssigten Druckmediums – sogenannter Drucker-Filamente – auf einer Grundplatte. Dort erkaltet das Medium und erhält daraufhin die nächste Druck-Schicht aus dem verflüssigten Material. Die formbestimmende Druckmenge wird durch den G-Code bestimmt. Dieser entsteht durch die Umwandlung der Design-Datei (CAD-Datei) in einer Slicing Software.
Doch es gibt Beschränkungen: Einerseits durch die Größe des Druckers oder die eingesetzten Materialien für das zu modellierende Objekt, andererseits aufgrund der technischen Ausstattung des 3D-Druckers selbst.
Mit diversen Erweiterungen für 3D-Drucker lassen sich die Möglichkeiten in vielerlei Hinsicht erweitern. Dabei werden zum Teil bekannte technische Verfahren zur Materialbearbeitung wie Bohren, Drehen oder Fräsen eingesetzt, aber auch Ergänzungen bereitgestellt, die die Arbeit erleichtern oder die geometrischen Abmaße des Druckers verändern beziehungsweise vergrößern.
Viele Einzelteile in dieser Kategorie sind als Zubehör für komplexere Erweiterungen oder als Ersatzteile im Falle von Verschleiß gedacht. Aus der Fülle der 3D Drucker Erweiterungen seien folgende Arten beispielhaft für die große Vielfalt an erhältlichen Produkten aufgeführt
Gravieren und Fräsen
Die Palette reicht von kleinen Fräsmaschinen bis zu Fräsnutentischen, Fräshalterungen und kompletten Umbau-Sets. Mit solchen Erweiterungen lassen sich nachträglich Formen verändern und unter anderem Oberflächen glätten. Darüber hinaus kann die 3D-Funktionalität des Druckers ausgenutzt werden, um computergesteuert einfache Gravier- und Fräsarbeiten ebenfalls in 3D selber auszuführen. Das eignet sich zur Herstellung von präzisen Prototypen, individuellen Mustern und Objekten für Modellbau, Architektur und Hobbybereich aus Materialien wie Holz, Kunststoff, glasfaserverstärktem Kunststoff oder Aluminium.
Wie man den 3D Drucker Renkforce RF2000 zu einer CNC-Fräse umbaut, zeigt diese detaillierte Video-Anleitung unserer Conrad Academy:
Nutzung von Cloud-Diensten
Mit einer entsprechenden Printbox wird Ihr 3D-Drucker über LAN oder WLAN mit Ihrem Netzwerk und damit mit der sogenannten Print-Cloud verbunden. Damit lassen sich alle wichtigen Funktionen von jedem internetfähigen Gerät aus steuern. Mit Profilen, die man für den Drucker und das Druck-Filament anlegen kann sowie der STL-Druck-Datei in der Cloud steht ein einmal hochgeladenes Modell jederzeit wieder zum Druck zur Verfügung.
Einhausungen
Damit ist die Drucker-Mechanik vor versehentlichen Eingriffen und vor Verschmutzungen geschützt. Zusätzlich sorgt ein Gehäuse für konstante Umgebungsbedingungen und es verringert die hörbaren Betriebsgeräusche des 3D-Druckers.
Beleuchtungslösungen
Mithilfe von LEDs wird die Oberfläche unter dem Druckkopf ohne störende Schatten beleuchtet. Damit wird das Einstellen der perfekten Druckkopf-Höhe bei schlechter Beleuchtung wesentlich vereinfacht. Die Beleuchtung kann direkt und ohne Löten mit der Treiberplatine verbunden werden.
Separate Controller
Mit Controller-Modulen druckt der 3D-Drucker direkt von einer SD-Karte – ohne Verbindung zum Computer. Zusätzlich gibt es eine Echtzeit-Temperaturanzeige und Ansteuerung des Extruders und der Temperatur des Heizbettes.
- Ersatz- und Austausch-Druckköpfe und -düsen
- Krepp-Klebeband als alternative Druckunterlage; hält Kunststoffteile sicher auf dem Druckbett
- Vergrößerung des Bauraums zum Druck von großen, voluminösen Objekten
- Glas-Panels aus Hartglas für ein komplett glattes und nivelliertes Druckbett; das Spezialglas ist weniger zerbrechlich als herkömmliches Fensterglas
- Druckbettfolien und -matten: hitzebeständige und widerstandsfähige Oberflächen für verschiedene Temperaturbereiche, verträgt zahlreiche Drucke bei ausgezeichneter Materialhaftung
- Werkzeugset zum Montieren und Demontieren der Drucker und deren Erweiterungen, ohne Schraubköpfe, Schlitze, Gewinde oder Gehäuse zu beschädigen
Unser Praxistipp: Heimwerkerausrüstung nutzen
Wer bereits über eine umfangreiche Heimwerkerausrüstung verfügt, kann einen genaueren Blick in die Drucker-Dokumentation werfen. So kann man feststellen, ob möglicherweise Geräte aus dem eigenen Bestand in einen 3D-Drucker integriert werden können.
Zunächst ist auf die Luftemission und die Raumluftqualität durch den Ausstoß von ultrafeinen Partikeln zu achten. Um Reizungen der Atemwege zu vermeiden, sollte bei der Arbeit mit 3D Druckern stets auf eine gute Belüftung geachtet werden. Die Drucker und die verwendeten Materialien sollten von einer externen Prüfstelle geprüft und zertifiziert sein.
Computergesteuertes Gravieren und Fräsen erfordert entsprechendes Fachwissen und fundierte Materialkenntnisse. Deshalb sollte man sich vorher gut Informieren, um zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen und Sicherheit bei der Arbeit zu gewährleisten.
Während des Betriebs darf man niemals in das Gerät hineinfassen und sollte immer ausreichenden Abstand zu bewegten und rotierenden Drucker-Teilen halten. Auch das Werkstück sollte niemals während des Druckvorgangs berührt werden, um es zum Beispiel zu vermessen.
Am besten hält man sich exakt an die Bedienungsanleitung des verwendeten Druckers und der benutzten Erweiterung(en) sowie die darin beschriebenen Sicherheitsvorkehrungen.
Vor Wartungs- und Reinigungsarbeiten ist es wichtig, den Drucker und die Erweiterungen vom Stromversorgungsnetz zu trennen und abkühlen zu lassen.
Wenn Personen in Kontakt mit den 3D Drucker Materialien beziehungsweise daraus entweichenden Dämpfen oder Partikeln kommen, sind Maßnahmen der Ersten Hilfe zu ergreifen. Im Zweifelsfall ist – auch zur eigenen Sicherheit – ärztliche Hilfe hinzu zu ziehen.