Die wirklich wichtigen 3D-Druck Basics

Lesezeit: 9 Minuten

Als Einsteiger:in in den 3D-Druck wird man mit einem endlosen Schwall an Informationen und Meinungen zugeschüttet, die meist viel zu speziell, detailliert oder schlicht unnötig bis falsch sind. Daher im folgenden die wichtigsten Punkte, die man zu Beginn wirklich braucht.

Ich nehme im Folgenden einen Bambu Lab-Drucker und Bambu Studio als Slicer an.

Grundlagen

Das FDM-Druckverfahren

Es gibt verschiedene 3D-Druckverfahren, in den allermeisten Fällen ist aber von FDM die Rede. Hierbei wird eine 1,75 mm dicke Kunststoffschnur (das Filament) von einem Motor (dem Extruder) durch eine beheizte Düse (die Nozzle) gedrückt und in Form von „Würsten“ auf einer beheizten Unterlage (dem Druckbett/Heatbed/Buildplate) schichtweise aufeinandergelegt, wo der Kunststoff dann wieder abkühlt und fest wird.

Die verschiedenen Parameter dieser Vorgänge (Temperaturen, Geschwindigkeiten, Lüftung usw. unterschieden sich je nach eingesetztem Kunststoff und entscheiden ganz wesentlich über die Qualität des Drucks. Meistens existieren für all das aber bereits gute Presets, so dass man sich zu Beginn nur wenige Gedanken darüber machen muss.

Von der Idee zum Druckobjekt

Am Beginn jedes Drucks steht ein dreidimensionales Modell des Objekts, das in CAD-Software (Freecad, Fusion 360, Onshape usw.) erstellt wird. Dieses kann aus vielen Teilen bestehen, die separat verändert werden können.

Aus dem Modell wird vor dem Druck ein reines Oberflächenmodell erstellt (STL Mesh), das eben nur die Oberflächen des Objekts definiert und nicht mehr aus veränderlichen Einzelteilen besteht.

Dieses Modell lädt man in eine Software namens Slicer (z.B. Bambu Studio, Prusa Slicer, Orca Slicer). Dort gibt man an, aus welchem Filament das Objekt gedruckt werden soll, wie die oben genannten Parameter sein sollen und wie das Objekt auf dem Druckbett ausgerichtet werden soll.
Dann kommt das Slicing. Dabei schneidet die Software das Modell in horizontale Scheiben (Layer), da der Druck nun einmal schichtweise erfolgt. Dabei entsteht eine lange Aneinanderreihung von exakten Anweisungen, wann der Drucker wo wieviel Filament bei welcher Temperatur usw. ausquetschen soll, um das gewünschte Objekt zu produzieren. Diese Anweisungen nennen sich G-Code und sind das, was schlussendlich an den Drucker gesendet wird.

Beginne mit Standard-Filamenten (PLA, PETG)

Verwende zu Beginn möglichst PLA. Für den Außenbereich nimm PETG.

Vermeide alle Spezialfilamente (Matt, Holz, CF)! Selbst Mattes PLA hat einige Nachteile gegenüber normalem PLA, die das Druckergebnis beeinträchtigen können.

Zu Beginn ist es sicher auch eine gute Idee mit Filamenten direkt vom Druckerhersteller oder von bekannten Herstellern zu beginnen. Ich habe gute Erfahrungen mit Produkten von Overture, Elegoo und Sunlu gemacht. Pro 1kg-Spule sollte der Preis zwischen 10 und 20 € liegen.

PLA muss nicht getrocknet werden, PETG schon

Wenn du PLA-Filament abbrechen kannst, ist es tatsächlich zu feucht und muss getrocknet werden. Das kommt aber selten vor. Andernfalls musst du PLA nicht trocknen oder irgendwie besonders lagern.

PETG muss unbedingt vor dem Druck getrocknet werden, auch wenn es gerade erst ausgepackt wurde. Ein feuchtes PETG erkennt man vor allem daran, dass es beim Drucken Fäden zieht (Stringing). Zum Trocknen kann man das Heizbett des Druckers verwenden oder man kauft einen einfachen Filamenttrockner, der mindestens 70°C erreichen kann.

Druckplatte reinigen

Kauf dir eine Flasche Isopropylalkohol und ein Mikrofasertuch und reinige damit das Druckbett, falls du es mit den Fingern berührt hast. Oft reicht auch Spülmittel und warmes Wasser um das Fett zu entfernen.

Slicer-Einstellungen für Betthaftung

Versuche, so wenig wie möglich von den Standard-Einstellungen abzuweichen! Meistens sind die völlig in Ordnung. Es gibt aber ein paar Einstellungen, die man kennen sollte, falls Probleme mit der Betthaftung auftreten:

Druckgeschwindigkeit des ersten Layers etwa halbieren

Brim aktivieren

Das macht „Ringe“ um das Druckobjekt, die es am Verrutschen hindern.

Bettemperatur beim ersten Layer erhöhen

Erhöhe die Bettemperatur für den ersten Layer um etwa 5°C. Damit haftet das Filament besser am Bett.

Slicer-Einstellungen für Festigkeit bzw. Geschwindigkeit

Will man die Festigkeit respektive die Druckgeschwindigkeit beeinflussen, sind diese Einstellungen wichtig:

Wall Loops

Bestimmt, wie dick die Wände eines Druckobjekts werden. Will man die Festigkeit eines Bauteils erhöhen, ist das die wichtigste Einstellung!

Top/bottom Shells

Bestimmt, wie viele Layer dick die Unter- bzw- Oberseite eines Druckobjekts werden.

In Sonderfällen oder bei Testdrucken kann man hier auch Filament und Druckzeit sparen, indem man eine der Seite komplett weglässt, indem man den Wert auf 0 setzt.

Infill

Manchmal kann es sinnvoll sein, die Dichte (etwa 5…30%) oder das Muster des Infill zu verändern, um Druckgeschwindigkeit oder Festigkeit des Druckobjekts zu optimieren. Einfach verstellen, neu slicen und beobachten, wie sich die voraussichtliche Druckzeit verändert.

Kalibrierung

Nutze die Automatischen Kalibrierungsfunktionen des Druckers.

Für Filamente von Fremdherstellern nutze einfach das Generic-Profil und halte dich zu Beginn nicht mit Flow Calibration und dergleichen auf. Damit kann man zwar Verbesserungen erzielen, für Einsteiger:innen sind die Standardprofile aber völlig ausreichend.

Wartung

Halte den Druckraum sauber und mache die Wartung nach Herstellervorgaben alle etwa 300 h oder wenn der Drucker danach verlangt.

Tipps

Nette Features, die oft nicht bekannt sind:

Print Sequence – By Object

Wenn du kleine Teile mit unterschiedlichen Filamenten auf einem Bett drucken willst, ist die Standardeinstellung so, dass in jedem Layer das Filament gewechselt wird und damit viel Abfall entsteht und der Druck lange dauert. Man kann Objekte aber auch nacheinander drucken lassen, sofern genug Platz zwischen den Objekten bleibt. Dann wird zuerst ein Objekt fertig gedruckt, dass das Filament gewechselt und das nächste Objekt gedruckt.

Objekte überspringen (Skip Objects)

Während des Drucks kann man direkt am Display des Druckers einzelne Objekte überspringen, sodass diese nicht weitergedruckt werden. So muss man nicht gleich den ganzen Druck abbrechen, falls nur ein einziges Druckobjekt Probleme macht.

3D-Drucke sind NICHT für Lebensmittel geeignet

3D-Drucke aus den üblichen Druckverfahren (FDM) sind sehr porös und enthalten viele Hohlräume und Öffnungen. Daher sind sie ohne weitere Maßnahmen NICHT als Geschirr, Keksausstecher oder ähnliches geeignet, weil sie viel Raum für Wachstum von Bakterien usw. bieten! Mit einigem Zusatzaufwand und den richtigen Filamenten kann man aber trotzdem lebensmittelechte Produkte drucken.

Übliche Probleme

Stringing

Wenn sich beim Druck dünne Fäden bilden aknn das zu feuchtem Filament liegen. Öfter jedoch ist einfach die Drucktemperatur zu hoch und es empfiehlt sich, diese um 5 bis 10 °C zu verringen.

Warping

Wenn sich das Druckobjekt während des Drucks verbiegt und dadurch vom Bett löst, ist vermutlich der Bauraum zu kalt. Hier könnte helfen, den Bauraum stärker zu erwärmen und/oder den Bauraumlüfter schwächer einzustellen oder ganz auszuschalten.

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