Ultimativer 3D-Druck Anfängerhandbuch

Grundlagenforschung und Terminologie

Der 3D-Druck ist eine eigene Welt, und neue Benutzer und Community-Mitglieder sind häufig von der ungewohnten Wissenschaft und Terminologie hinter diesem einzigartigen Hobby überwältigt. Die folgende Anleitung hilft Ihnen, sich mit den Teilen und Funktionen Ihres Druckers sowie einigen gängigen Begriffen vertraut zu machen.

3D-Drucker enthalten viele Teile. Es ist wichtig, die Namen dieser Teile zu kennen, wenn Sie Komponenten aktualisieren oder austauschen, und um allgemeine Fehler zu beheben. Unten ist ein Diagramm eines Ender 3Die meisten 3D-Drucker sind jedoch im Allgemeinen gleich.

Teile eines 3D-Druckers

 

Hotend-Montage: Die Hotend-Baugruppe enthält normalerweise drei Hauptkomponenten. das Hotend, der Teillüfter und der Hotend-Lüfter.

Hotend

 

Das hotend ist genau so, wie es sich anhört, und ist das Stück, das den Kunststoff schmilzt und aus dem er extrudiert wird.

Bowdenkoppler: Diese Komponente hält das Ende des Bowdenrohrs im Hotend

Kühlkörper: Der Hotend-Lüfter bläst hier auf, um den oberen Teil des Hotends kühl zu halten

Heizblock:In dem Teil, der von der Heizpatrone erwärmt wird, befindet sich auch der Thermistor

Heizpatrone:Heizkomponente des Hotends

Thermistor:Liest die Temperatur des Hotends

Düse:Extrudiert den geschmolzenen Kunststoff

Teilelüfter: Dieser Ventilator kühlt das Filament beim Extrudieren und trägt zur Verbesserung der Überbrückung und Schichthaftung bei

Hotend-Lüfter:Dieser Lüfter kühlt den Kühlkörper des Hotends

Extruder

Schrittmotor: Extrudiert oder zieht Filament durch den Extruder zurück

Spannungsfeder: Erzeugt Spannung, um das Extruderlager gegen das Filament zu drücken

Hebel: Löst oder übt Druck von der Zugfeder aus

Extrudergetriebe: Gräbt sich in das Filament, um es zu extrudieren, das am Schrittmotor befestigt ist

Extruderlager: Drückt das Filament gegen das Extruderzahnrad und hilft bei der reibungslosen Extrusion

Bowden Tube

Das Bowdenrohr bildet einen Weg vom Extruder zum Hotend und wird von Kupplungen auf beiden Seiten an Ort und Stelle gehalten.

Endstoppschalter

Die Endstop-Schalter werden ausgelöst, wenn sie von einer Komponente des Druckers gedrückt werden. Mit den Schaltern kann der Drucker die Position seiner Komponenten erkennen und die Ausgangsachse finden. Es gibt normalerweise Endanschlagschalter auf jeder Achse, X, Y und Z.

Beheiztes Bett

Auf das beheizte Bett wird der Druck zuerst extrudiert. Das Bett hat normalerweise eine Art Baufläche wie gehärtetes Glas. Das Bett wird erwärmt, um die Haftung des Drucks auf der Oberfläche zu verbessern.

Bettnivellierungsschrauben

Damit ein Druck richtig auf der Oberfläche haften kann, muss das Bett eben sein. Unter den vier Ecken des beheizten Bettes befinden sich vier Nivellierschrauben. Sie dienen zum Einstellen und Nivellieren des Bettes.

USB- und SD-Anschlüsse

Der USB und SD  Ports sind die Schnittstelle zum Zuführen von Gcode (teilt Ihrem Drucker mit, was / wie gedruckt werden soll) zum Drucker. Sie können eine Datei auf eine Micro-SD-Karte hochladen und in den Drucker einlegen oder direkt von einem Computer drucken, der über den USB-Anschluss angeschlossen ist.

Controller LCD

Über das Controller-LCD steuert der Benutzer den Drucker. Dadurch können sie die Achsen nach Hause bewegen und bewegen, Komponenten vorheizen, Drucke starten und vieles mehr.

Die drei Achsen

Bei FDM-Druckern gibt es drei Achsen, aus denen die drei Dimensionen X-Achse, Y-Achse und Z-Achse bestehen. Die X-Achse bezieht sich auf die Bewegung nach links und rechts, die Y-Achse bezieht sich auf die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung und die Z-Achse bezieht sich auf die Auf- und Abbewegung.

Ein Drucker wie der Ender 3 oder CR-10  ist als XZ-Hotend- und Y-Bettdrucker bekannt. Dies bedeutet, dass sich die Hotend-Baugruppe entlang der X- und Z-Achse (links / rechts und oben / unten) bewegt, während sich das Bett auf der Y-Achse vorwärts und rückwärts bewegt.

Ein Drucker wie der Ender 5  wird allgemein als CoreXY-Drucker bezeichnet. Bei diesen Druckern bewegt sich die Hotend-Baugruppe auf der X- und Y-Achse (links / rechts und vorwärts / rückwärts), während sich das Bett entlang der Z-Achse (auf und ab) bewegt.

Achsen bewegen 

Die Achsen eines Druckers werden entweder mit einem Riemen oder einer Leitspindel bewegt. Die X- und Y-Achse werden durch Riemen bewegt, auf denen die Zähne mit einem an einem Schrittmotor angebrachten Zahnrad zusammenpassen. Die Z-Achse wird durch eine an einem Schrittmotor angebrachte Leitspindel bewegt. Beim Drehen bewegt sich die X-Achse auf den Gewinden der Leitspindel nach oben oder unten.

Wichtige Begriffe für den 3D-Druck, die Sie kennen sollten

Extrusion: Die Wirkung von Kunststoff wird aus der Düse gedrückt

Unterextrusion: Es wird nicht genug Kunststoff extrudiert

Überextrusion: Es wird zu viel Kunststoff extrudiert

Überhang: Teil eines 3D-Modells, das sich ohne Unterstützung darunter ausdehnt

ABS: Acrylnitril-Butadien-Styrol, ein üblicher Thermoplast, der für seine Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit bekannt ist

PLA: Polymilchsäure, der wohl beliebteste Thermoplast im 3D-Druck, der für seine Erschwinglichkeit bekannt ist, verzieht sich bei Hitze

CAD: Computer Aided Design zum Erstellen von Modellen für den 3D-Druck

STL: Stereolithographie, eine Form der 3D-Datei, die im 3D-Druck am häufigsten verwendet wird

Slicer: Schneidet das Modell Schicht für Schicht, um eine G-Code-Datei für den 3D-Druck zu erstellen

Füllung:Erhöht oder verringert die Menge Ihres Modells, die aus festem Kunststoff im Slicer besteht

Schichthöhe:Wie dick jede Schicht Ihres gedruckten Modells ist (in Slicer eingestellt)

G-Code:Sprache, die mit dem Drucker kommuniziert und ihm sagt, was zu tun ist

3D-Druck ist ein sehr einzigartiges Hobby, und alles mag auf den ersten Blick etwas überwältigend erscheinen. Mit ein wenig Geduld und Zeit drucken Sie wie in der zweiten Natur. Bevor Sie es wissen, werden Sie versuchen, Ihrem Ehepartner zu erklären, warum gerade ein anderer auf Ihrer Veranda aufgetaucht ist!

Welcher Druckertyp ist für Sie geeignet?

ArtiSo Sie sind in die magische Welt des 3D-Drucks eingetreten, haben aber keine Ahnung, wo Sie überhaupt anfangen sollen. Dieser Leitfaden beschreibt die Grundlagen und Terminologie des 3D-Drucks und hilft Ihnen beim Einstieg in Ihren ersten Druck.

Arten des 3D-Drucks

Derzeit gibt es zwei Arten von 3D-Druckern, die bei Verbrauchern am beliebtesten sind: FDM und UV-Photohärtung.

Fused Deposition Modeling (FDM) ist heute das beliebteste auf dem Markt. FDM verwendet Thermoplaste (schmelzbare Kunststofffilamente), um Schicht für Schicht ein Objekt zu erstellen, beginnend mit der Bauplatte und dem Aufbau des Modells von Grund auf.

Ultraviolettes Photocuring oder UV-Photocuring gewinnt in der 3D-Druck-Community schnell an Beliebtheit. Anstatt Kunststoff zu schmelzen, verwendet UV Photocuring einen LCD-Bildschirm, um Lichtmuster von unten auf einen Behälter mit Photopolymerharz zu projizieren. Das ausgehärtete Harz erzeugt dünne Schichten, die sich zusammen bilden, um das vollständige Modell zu bilden, wenn sich die Bauplatte anhebt.

FDM vs UV Photocuring

Obwohl sie auf den ersten Blick ähnlich erscheinen mögen, gibt es viele Unterschiede zwischen FDM- und UV-Photocuring-3D-Druckern, die für verschiedene Anwendungen optimal sind.

FDM

FDM ist derzeit aus vielen Gründen am beliebtesten, unter anderem wegen der Erschwinglichkeit. Einer der meistverkauften 3D-Drucker, Ender 3, kostet weniger als 200 US-Dollar und kann bei richtiger Kalibrierung mit der Druckqualität kommerzieller Maschinen mithalten. Für einige Anwendungen mag der Ender 3 etwas zu klein sein, aber es ist ein großer Bruder, der CR-10 hat ein viel größeres Bauvolumen für nicht viel mehr Investitionen.

Neben den geringen Maschinenkosten gehören die verwendeten Thermoplaste auch zu den billigsten Materialien im 3D-Druck. Es gibt eine Vielzahl von Materialien, von superbeständigen Kunststoffen bis hin zu flexiblen Gummifilamenten.

Wie bei allen Methoden des 3D-Drucks hat FDM einige Nachteile. Aufgrund der Art und Weise, wie der Kunststoff geschichtet wird, gibt es normalerweise Schichtlinien, die bis zu einem gewissen Grad sichtbar sind. Dies sollte zwar die Funktionalität der meisten Teile nicht beeinträchtigen, kann jedoch optisch unattraktiv sein. Dies kann jedoch bei Bedarf durch Schleifen behoben werden.

Die Schichtung des Kunststoffs in FDM kann auch bei kleinen und detaillierten Teilen eine Herausforderung darstellen. Eine kleinere Düsengröße und geringere Schichthöhen können dazu beitragen, die Qualität kleiner Teile zu verbessern. Die Ergebnisse sind jedoch möglicherweise nicht optimal für Ihre Anwendung.

Die Anwendungen des FDM 3D-Drucks sind hauptsächlich durch die verfügbaren Materialien und Ihre Vorstellungskraft begrenzt. Wenn Sie es denken können, können Sie es wahrscheinlich drucken!

Beliebte Anwendungen sind:

• Cosplay
• Ausstellungsstücke
• Ersatzteile
• Kundenspezifische Geschenke
• Dinge, die den Alltag erleichtern
• Prototyp entwickeln
• Herstellung in kleinem Maßstab
• Was auch immer Ihre Fantasie schaffen kann

 UV-Photohärtung

UV-Photohärtungsdrucker, oft lose als „Harzdrucker“ bezeichnet, gewinnen schnell an Popularität. Obwohl nicht ganz so erschwinglich, sinken die Preise langsam, da einige der beliebtesten UV-Einsteigerdrucker auf dem Markt bereits ab 300 US-Dollar erhältlich sind.

Diese Drucker bieten eine beispiellose Druckqualität und zeigen oft nicht einmal Ebenenlinien. UV-Drucker eignen sich perfekt für sehr kleine und detaillierte Teile und sind in der Miniatur- und Tabletop-Gaming-Community sehr beliebt.

Trotz der erstaunlichen Druckqualität, die sie produzieren, sind sie nicht ganz so einfach zu bedienen wie FDM-Drucker. Viele der verwendeten Photopolymerharze sind vor dem Aushärten giftig und erfordern Vorsichtsmaßnahmen wie das Tragen von Einweghandschuhen und einer Maske. Sobald der Druck abgeschlossen ist, müssen Sie den Druck auch waschen und aushärten und einen zusätzlichen Schritt hinzufügen, der für FDM-Drucker nicht erforderlich ist.

Derzeit haben die meisten erschwinglichen UV-Drucker auf dem allgemeinen Verbrauchermarkt ein relativ begrenztes Bauvolumen, wobei die meisten auf der Z-Achse 6 Zoll nicht überschreiten, wobei die X- und Y-Achse noch kleiner ist. Es gibt professionelle Drucker mit viel größerem Bauvolumen, aber diese sind mit viel größeren Preisen verbunden.

Trotz der zusätzlichen Schritte und Vorsichtsmaßnahmen bieten UV-Drucker unübertroffene Teiledetails und sind ideal für kleine Teile mit hohen Details.

Häufige Anwendungen sind:

• Miniaturen
• Spritzgussteile
• Schmuckherstellung
• Zahnbehandlung

 

Sowohl FDM- als auch UV-Photocuring-3D-Drucker bieten ihre eigenen Vor- und Nachteile, aber letztendlich kommt es auf Ihre persönlichen Bedürfnisse an. FDM-Drucker sind erschwinglich, einfach zu bedienen und können eine Vielzahl von Modellen drucken. UV-Photohärtungsdrucker erzeugen eine unübertroffene Druckqualität, erfordern jedoch zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen und haben ein begrenztes Bauvolumen.

Eigene Modelle drucken

Ihr glänzender neuer 3D-Drucker ist gerade eingetroffen. Sie haben die beiliegenden Anweisungen oder ein hilfreiches Youtube-Video befolgt und zusammengestellt. Sie haben den Testdruck ausgeführt und alles scheint ordnungsgemäß zu funktionieren, aber jetzt sind Sie verloren. Wie können Sie Ihre eigenen Modelle drucken?

Das Drucken eigener Modelle erfolgt in drei Schritten. Modellentwurf / -erfassung, Schneiden und Drucken.

Eigene Modelle entwerfen

Bevor Sie etwas drucken können, benötigen Sie ein Modell zum Drucken. Es gibt viele verschiedene Ansätze für diesen Schritt, aber eine Option besteht darin, ihn selbst in CAD zu entwerfen.

CAD steht für Computer Aided Design und ist eine Software, mit der Sie 3D-Modelle entwerfen und erstellen können. Es stehen Ihnen viele CAD-Software zur Auswahl, mit umfangreichen Funktionen und Preisschildern. Eine der einfachsten Einstiegsmöglichkeiten ist Tinkercad.

Tinkercad ist ein kostenloses Webbrowser-basiertes 3D-Design-Tool, das sich auf das Entwerfen mit Grundformen konzentriert. Tinkercad ist sehr einfach zu erlernen, und obwohl es mit dem, was Sie entwerfen können, einschränkend erscheint, kann Ihnen ein wenig Umdenken helfen, komplexe Modelle aus den einfachen Geometrien zu erstellen, die sie Ihnen geben.

Eine der beliebtesten und leistungsfähigeren CAD-Software ist Fusion 360. Fusion 360 wird von Autodesk entwickelt, einem Entwickler vieler technischer Software. Fusion 360 ist für Hobbyisten und Startups kostenlos, für alle anderen jedoch 495 US-Dollar pro Jahr. Während es zunächst etwas schwieriger ist, es zu erlernen, kann es fast alles entwerfen, was Sie benötigen könnten, wenn Sie über die richtigen Fähigkeiten verfügen. Wenn Sie nicht sicher sind, wo Sie in Fusion 360 beginnen sollen, lesen Sie die YouTube-Tutorials von Lars Christensensind sehr beliebt bei neuen Benutzern.

Kostenlose Modelle herunterladen

Obwohl es kein besseres Gefühl gibt, als etwas zu drucken, das Sie selbst entworfen haben, haben Sie manchmal einfach nicht die Zeit oder die Fähigkeiten, um das Modell zu entwerfen, das Sie benötigen. Hier bieten sich Filesharing-Websites an.

Websites wie Thingiverseund MyMiniFactoryTausende und Abertausende kostenloser 3D-Modelle werden von Benutzern für andere zum 3D-Druck hochgeladen. Egal, ob es sich um ein funktionales Teil oder ein Teil für ein Cosplay handelt, es besteht definitiv die Möglichkeit, dass jemand bereits eines entworfen und auf eine dieser Websites hochgeladen hat. Wenn Sie immer noch nicht finden, wonach Sie suchen, CGtraderEs gibt auch eine große Bibliothek mit 3D-Modellen, die jedoch nicht kostenlos sind. Einige der beliebtesten Websites für die gemeinsame Nutzung von 3D-Modelldateien sind:

www.Thingiverse.com

www.MyMiniFactory.com

www.Pinshape.com

www.Yeggi.com

www.Cults3D.com   

Schneiden Sie Ihr Modell

Obwohl Sie über Ihr 3D-Modell verfügen, sind Sie noch nicht bereit, mit dem Drucken zu beginnen. Sie müssen es zuerst in eine Software namens Slicer importieren. Der Slicer tut so, wie der Name klingt, und schneidet das Modell buchstäblich in einzelne Ebenen und teilt dem Drucker mit, was zu tun ist. Dies geschieht über G-Code, ein Dateiformat / eine Dateisprache, die kommuniziert und Befehle an den Drucker sendet.

Es gibt viele Slicer, aber zwei der beliebtesten in der Community sind Curaund 3D vereinfachen(allgemein als S3D bezeichnet).

Cura wurde von Ultimaker entwickelt und kann von jedem kostenlos verwendet werden. Obwohl es kostenlos ist, verfügt Cura über nahezu alle Einstellungen, die Sie zur Feinabstimmung der von Ihrem Drucker erzeugten Qualität benötigen.

Simplify 3D hingegen ist eine kostenpflichtige Slicer-Software für 149 US-Dollar (einmaliger Kauf). S3D bietet alle Funktionen, die Sie benötigen könnten, sowie ein paar ausgefallene Schnickschnack für komplexere Funktionen.

Sowohl mit Cura als auch mit S3D sind Sie auf dem besten Weg, mit dem ersten Druck zu beginnen. Am Ende kommt es also auf die persönlichen Vorlieben an. Sie können viele Vergleiche der beiden Software finden Hier.   

Nachdem Sie einen Slicer ausgewählt haben, müssen Sie die darin enthaltenen Anweisungen zum Einrichten befolgen. Stellen Sie sicher, dass Sie den richtigen Drucker auswählen, wenn dieser in den Voreinstellungen enthalten ist. Wenn für Ihren Drucker kein voreingestelltes Profil vorhanden ist, müssen Sie ein eigenes Profil erstellen. Sie können mehr über Schneidemaschinen erfahren Hieraus dem 3D Maker Noob und wie Sie Ihre Slicer-Einstellungen einrichten und optimieren mit diesehilfreiches Video von Michael Laws bei Teaching Tech.

Importieren Sie abschließend Ihr 3D-Modell in den Slicer. Einige Modelle benötigen möglicherweise Stützen, wenn große Überhänge vorhanden sind (Teile des Modells, die nicht gegen die Schwerkraft abgestützt sind). Speichern Sie die G-Code-Datei, sobald Sie die erforderlichen Unterstützungen hinzugefügt haben.

Starten Sie Ihren Druck

Jetzt, wo Sie Ihre G-Code-Datei haben, kann der Spaß fast beginnen! Beim Drucken Ihres Modells haben Sie zwei Möglichkeiten. Sie können mit der SD-Karte oder über USB drucken.

Um mit der SD-Karte zu drucken, legen Sie sie einfach in den Drucker ein, wählen Sie „Von SD drucken“ und wählen Sie Ihre zuletzt erstellte Datei aus.

Sie können auch direkt vom Slicer über USB drucken. Beachten Sie jedoch, dass der Druck fehlschlägt, wenn Ihr Computer während des Druckvorgangs nicht angeschlossen wird. Das Drucken über USB ist für jeden Slicer etwas anders, aber eine schnelle YouTube-Suche zeigt Ihnen, wie.

Und endlich ist Ihr Druck gestartet! Aber warten Sie, es gibt noch einen wichtigen Schritt.

Trete der Community bei

Eines der besten Dinge beim 3D-Druck ist die Community, die ihn umgibt. Es gibt viele Facebook-Gruppen und YouTubers, die sich diesem Thema widmen, und sie sind eine große Hilfe, wenn Sie jemals auf Probleme stoßen. Außerdem gibt es einige ziemlich coole Leute!

Offizielle Creality Support Groups:

Offizielle Creality-Benutzergruppe: https://www.facebook.com/groups/creality3dofficial/ 

CR-10S Pro / CR-10 V2: https://www.facebook.com/groups/Creality10SPro/ 

Ender 5 Series: https://www.facebook.com/groups/ender5creality/ 

Ender 3 Series: https://www.facebook.com/groups/ender3ender3procreality/ 

CR-X: https://www.facebook.com/groups/254753545293582/ 

Selbsthilfegruppen von C3D Media:

CR-Serie: https://www.facebook.com/groups/CrealityCR10/ 

Ender-Serie: https://www.facebook.com/groups/Ender3/  

Einige hilfreiche YouTubers:

Unterrichten von Tech-Creality Ender 5 Review

 3D Maker Noob - Creality Ender 3 Bewertung

LRN2DIY - 13 Dinge, von denen ich wünschte, ich wüsste sie, als ich anfing

Der 3D-Druck Allgemein - Cura-Tricks für den 3D-Druck

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