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3D-Drucker sind wirklich ein spannendes Betätigungsfeld.

Allerdings benötigt man viel Geduld wenn man problemlos einwandfreie Objekte drucken will.

Nachdem ich jetzt einiges erfolgreich gedruckt habe, wird es Zeit für den nächsten Teil meiner Blog-Serie zum 3D-Druck.

Ich rede jetzt noch gar nicht von selbst designten Dingen, dazu komme ich später noch.

Erst einmal habe ich auf Seiten wie www.thingiverse.com gewühlt.

Dort gibt es Tausende von druckfertigen Objekten. Die meisten sind sinnlos oder für sehr spezielle Anwendungen.

Einige aber auch hochinteressant. Das größte Problem ist das „Finden“.

Als Heimkino-Fan habe ich mir erst einmal ein paar Objekte von Star Wars ausgesucht.

Ein Darth Vader als riesige Lego-Figur. Cool.

Allerdings ist der Druck gar nicht so einfach.

Es gibt so viele Parameter die zusammenspielen:

Die Drucktemperatur muss hoch genug sein damit das Filament schmilzt. Aber zu heiß darf es nicht sein, sonst zieht es Fäden oder tropft. Die Schichtdicke muss passen. Fein sieht besser aus, dickere Schichten sind stabiler und drucken schneller. Ein schnellerer Vorschub beschleunigt den Druck, kann aber zu erhöhtem Wackeln führen das dann im Druck als Ghosting, Gewobbel oder Ausfransung sichtbar ist. Dann muss man natürlich wieder die Temperatur anpassen.

Infill benötigt man – eine Füllung für die Hohlräume. zu viel ist Materialverschwendung und verlängert den Druck, bei zu wenig Material fehlt die Stabilität. Die meisten Deko-Objekte werden mit 20-30% Infill gedruckt. Hier gibt es wieder verschiedene Einstellmöglichkeiten. Rechtecke, Linien, Dreiecke und vieles mehr. Bis man herausgefunden hat, welche Einstellungen am Besten sind, benötigt man sehr viel Übung. Aber für den Anfang funktionieren auch die vorgegebenen Einstellungen.

Support benötigt man für überhängende Teile – das sind gedruckte Stützen die man nach dem Druck wieder entfernt. Am besten wäre natürlich ein Support, der sich später automatisch entfernt. So etwas gibt es tatsächlich: Filament, das sich später mit Wasser auflösen lässt. Allerdings benötigt man dazu einen 3D-Drucker mit 2 Druckköpfen, das macht die Sache deutlich teurer und geht dann schon wieder in Richtung Profi-Bereich. Für Heimanwender ist das leider bisher nur ein Traum.

Aber ohne Support würden überhängende Teile ab einem bestimmten Winkel oder Größe einfach abbrechen oder umkippen. Frei durch die Luft drucken geht leider wegen der Schwerkraft nicht.

Das merkt man aber schnell, wenn man es mal vergessen hat.

Die Luftfeuchte muss auch passen und vieles mehr.

Es gibt also sehr viele Stellschrauben an denen man drehen kann.

Tja und dann gibt es noch verschiedenes Material: PLA, ABS, PETG.

Jedes Material mit Vor- und Nachteilen.

Und natürlich hat jeder einen anderen Drucker, die Angaben aus dem Web kann man daher auch nur als Grundlage für eigene Versuche verwenden.
Allein zwischen verschiedenen Geräten des gleichen Druckerherstellers variieren die Einstellungen gewaltig. Bei Bauteil-Toleranzen von teilweise 5-10% ist die empfohlene Einstellung von 200°C von Anwender A beim Drucker von Anwender B eben nicht geeignet, weil Gerät A mit -5% effektiv gerade mal 190°C erreicht und Gerät B mit +5% 210°C, da hilft nur ausprobieren. Außerdem ist jedes Filament anders.
Für die eigenen Versuche sind Angaben von Benutzern mit gleichen Geräten aber durchaus hilfreich.

Irgendwann hat man zwar den Bogen raus, aber bis dahin kann es ein langer Weg sein und teilweise ist es ziemlich frustrierend, wenn nach 5 Stunden Druck irgendetwas umfällt oder abbricht.

Als Einsteiger fängt man am besten mit PLA an, das ist günstig und gelingt fast immer einigermaßen auf Anhieb.

Hat man die Hürden der China-Kiste überwunden und alles einigermaßen gerade gebogen, dann kann es losgehen.

Alternativ kann man auch teurere Geräte kaufen und alles passt ab Werk – oder auch nicht.
Da hilft nur vorab informieren und dann lesen, lesen, ausprobieren, lesen. Nur Einschalten und Drucken geht bei 3D-Druckern meistens ziemlich schief.

Basteln muss man so gut wie immer.

Aber sonst wäre es ja auch langweilig.

Mein selbst gedruckter Darth Vader ist jedenfalls mittlerweile (fast) fertig.

Naja, nicht ganz. Der Lichtschwert-Griff ist ungefähr 5x schiefgegangen, bis ich gelesen habe, dass andere damit auch ihre Probleme hatten. Allerdings gibt es noch andere Designs. Der Griff ist zwar erst mal gedruckt, aber der dunkle Lord bekommt noch eine bessere Waffe. Gerade drucke ich aber mit anderen Farben, er muss also noch etwas warten.

Das größte Problem bei meinen ersten Drucken war übrigens die Haftung am Druckbett.

Die bei meinem Drucker mitgelieferte Glasplatte war absolut ungeeignet weil krumm!
Die Chinesen nehmen es beim Creality CR-10 nicht ganz so genau. Dabei liegen zwischen Gelingen und Ausschuss nur 1/10mm. Da ist es ärgerlich, wenn die Druckplatte nicht ausreichend eben ist.

Man soll den Drucker so ausrichten daß ungefähr 0,1mm Platz zwischen Düse und Druckfläche ist.

Das geht natürlich garnicht, wenn die Druckfläche in sich schon fast 2mm Toleranz aufweist.

Abhilfen gibt es viele – Druckplatten aus Glas, Keramik, Kunststoff, beschichtet und unbeschichtet.

Und irgendwie macht jeder andere Erfahrungen. Also muss man auch hier ausprobieren.

Mit dem richtigen Druckbett – ich arbeite gerade mit einem Ikea-Spiegel (Tipp aus dem Internet) und Klebefolie – haftet der Druck perfekt und löst sich beim Druck nicht ab. Das ist schon mal eine wichtige Hürde.

Denn nichts ist schlimmer als wenn der Druck nach 5 Stunden umfällt und alles umsonst war.

Die Haftung habe ich mittlerweile im Griff.

Aber das war sehr nervig. Einige Male war ich kurz davor, den Drucker aus dem Fenster zu werfen.

Mein System fürs Druckbett:

Ikea-Spiegel 30x30cm (4 Stück für 6,99 Euro) und einfaches Malerkrepp. Haftet sehr gut und ist eine günstige Lösung.

Bei größeren Objekten kam es schon vor, dass die Objekte sich nicht mehr lösen ließen. Da habe ich den Spiegel mitsamt dem Objekt einfach in Wasser gelegt.

Nach einiger Zeit hat sich die Klebefolie gelöst und alles war perfekt.

Manchmal war die Haftung aber so fest, dass sich beim Ablösen Glassplitter aus der Spiegeloberfläche gelöst haben, das war nicht wirklich erfreulich.

Da die Spiegel im 4er-Pack verkauft werden hatte ich bei fest haftenden Objekten in der Zwischenzeit einfach mit einem anderen Spiegel weitergedruckt.

Mittlerweile habe ich natürlich auch sinnvolle Dinge gedruckt (alle von thingiverse.com).

Ein Insektenhotel für den Garten.

Die kleinen Krabbelviecher sind ja leider stark unter Druck. Überall wird gerodet und Monokultur angepflanzt. Damit es dem Mensch gefällt wird gespritzt und bearbeitet, da wird der Platz für die Insekten immer weniger.

Daher erst mal was für Wildbienen und Co. gedruckt. Hoffe das Hotel gefällt.

(Nach einer Saison muss ich leider sagen, dass es doch nicht ganz so sinnvoll ist, denn die Insekten mögen das Ding anscheinend nicht)

Natürlich mitten in die Himbeeren gehängt, damit es genug Futter (Blüten) gibt – und später viele Himbeeren für uns.

Beim Füllen des Plantschbeckens mit dem Außenwasserhahn gab es wie immer nur kaltes Wasser (Leitungswasser hat leider nur ca. 8°C).

Die Vorjahre haben wir warmes Wasser mit der Gießkanne geholt. Nur war das sehr mühsam und anschließend war die ganze Küche vertropft.

Dieses Jahr habe ich einfach einen Adapter ausgedruckt und den Schlauch in der Küche am Wasserhahn angeschlossen.
Auch hier gab es fertige Druckvorlagen direkt im Internet.

Nicht ganz perfekt und unbeaufsichtigt wollte ich das lieber nicht verwenden. Der gedruckte Adapter mit direktem Schlauchanschluss war auch nicht wirklich fest. Aber es hat funktioniert. Auf der To-do-Liste steht ein anderer Adapter mit Gardena-Anschluss. Dann hält das besser.

Für die kurze Zeit der Pool-Füllung war das OK.

Und bevor Kritiken kommen: wir haben einen 1000l-Solartank, der ist im Sommer mittags wegen Überhitzung voll. Da kann man gut einen Pool mit warmem Wasser füllen, ohne irgendwelche fossile Energie zu verbrauchen.

Und das Pool-Wasser wird nach 2 Tagen zum Gießen verwendet.

Der Printserver aus Raspberry Pi und Octoprint funktioniert auch einwandfrei:

Mit Octoprint kann der Drucker stundenlang laufen, ohne dass man einen PC benötigt.

Stundenlange Drucke sind bei diesen Geräten eher die Regel.

Für 3D-Drucke benötigt man viel Geduld.

Für die 3 Teile des Windrades in unserem Garten wurde zusammen über 2 Tage gedruckt. Im Bild ein Rotor des Windrades.

Nach den Fehlschlägen am Anfang druckt man immer mit der Angst, dass zwischendrin etwas umkippt, abreißt, sich der Druck vom Druckbett löst, die Düse verstopft oder sonst etwas passiert.

Aber es ist alles gut gelaufen und das Windrad funktioniert einwandfrei. Mit 2 Kugellagern aus diesen komischen Fidget Spinnern und einer alten 8mm-Gewindestange eine nette Deko für den Garten. Jedenfalls so lange, bis bei der ersten Gartenparty die Gäste auf die Idee kamen, dass man Fußball spielen müsste. Einen direkten Treffer hat das selbst gedruckte Windrad leider nicht überlebt. Aber dafür hat man ja den 3D-Drucker. Da druckt man einfach ein neues – oder etwas anderes.

Als nächstes gab es dann einen Blumentopf. Natürlich ebenfalls aus dem Web (www.thingiverse.com).

Gedruckt in blauem PLA sieht das Ding obercool aus.
Wenn die Sonne darauf scheint, leuchtet es und sieht leicht durchschimmernd aus.

Davon will ich noch mehr drucken – andere Designs, andere Farben. Nicht diesen Einheitsbrei aus dem Baumarkt. Übertöpfe finde ich nicht so toll und die direkt bepflanzbaren Teile sind meistens nur langweilig.

Selber drucken macht da viel mehr Spass.

Aber erst mal muss die Dichtigkeit überprüft werden. Nicht, dass irgendwann die Wohnung unter Wasser steht. Für den Garten druckt man solche Töpfe besser in PETG. PLA ist nicht wirklich UV-stabil und auch kaum hitzebeständig. Da reicht schon ein heißer Sommertag mit 40°C, um bei den gedruckten Objekten Verformungen hervorzurufen.

Nach über 1 Woche ist bei diesem blauen Blumentopf jedenfalls noch alles dicht. Und ich glaube, die Pflanze fühlt sich wohl. Vielleicht mag sie blau?

Bei den Designs kann man sich richtig austoben. Da kann man sich gar nicht entscheiden. Und das Coole – man kann die Vorlagen auch anpassen – an die Größe des Fensterbretts, an die Pflanze, die Farbe, das Material. Alles ist frei wählbar.

Serienfertigung

Für den Einsteiger eignen sich übrigens am besten die kleinen Druckobjekte, wie beispielsweise Kühlschrankmagnete. Die Druckobjekte sind meistens in weniger als einer Stunde gedruckt und passende Magnete gibt es bei Amazon, eBay oder aus China für wenig Geld. Bei Thingiverse gibt es Geckos als Kühlschrankmagnete, davon habe ich mittlerweile bestimmt 20 Stück gedruckt. Allerdings verschwinden die Dinger auch relativ schnell. Sobald Besuch da war, sind oft keine mehr da. Auch andere lustige Objekte kommen als kleines Geschenk gut an. Es muss nicht gleich ein großer 20 Stunden Druckjob sein. Mit den kleinen Dingen kann man auch gut an den Einstellungen basteln und es ist nicht so schlimm, wenn mal etwas schief läuft.

Zurück zu Octoprint:

Gegenüber dem Druck von Chipkarte hat man einen deutlich gesteigerten Komfort, weil die wichtigsten Dinge per Netzwerk erreichbar sind.

Und gegenüber einem PC benötigt die Lösung viel weniger Ressourcen, spart vor allem Strom und das Ding bootet nicht wie ein Windows-Rechner unkontrolliert neu, weil Microsoft meint, es sei mal wieder Zeit für irgendein unsinniges Update.

Mit einer uralten Webcam aus der Grabbelkiste im Keller habe ich sogar ganz einfach eine Video-Überwachung dazu basteln können. Octorpint erstellt mir auf Wunsch von jedem Druckjob sogar eine Zeitraffer-Aufnahme.

Das ist toll, denn erstens hat man lustige Zeitraffer-Videos von seinen gedruckten Objekten. Und zweitens kann man bei Fehlschlägen sofort erkennen, wann und wo etwas passiert ist.

Drittens kann man aus der Ferne sehen, ob der Druckjob noch sauber läuft – und bei Bedarf erst mal stoppen. Wäre ja sonst schon doof, wenn man aus der Ferne sieht, dass der Drucker Mist macht, man aber erst 3 Stunden später ausschalten kann.

Mittlerweile habe ich mich auch um die helle Seite der Macht gekümmert:

Eine kleine Yoda-Figur ziert seit kurzem mein Film-Regal. Natürlich mit grünem Filament gedruckt.

Der erste Druck ist leider schiefgelaufen. Da stand wohl die Vader-Figur zu nah am Drucker.

Aber beim zweiten Versuch „Gelungen es ist!“

Im nächsten Blog-Beitrag geht es dann um weitere „Fehlschläge und Probleme“ sowie den Druck mit anderen Materialien.

Nach dem einsteigerfreundlichen PLA  habe ich mich auch mal an andere Dinge gewagt.

Zum Beispiel an den Druck mit Holz.

Ja richtig gelesen – man kann mit Holz drucken.

Ok da werden keine Bretter eingelegt, aber das Filament enthält Holzstaub und der Druck sieht aus und riecht ähnlich wie Holz. Sehr spannend.

Damit habe ich mir zuerst mal einen Schreibtisch-Ständer für meine Füllhalter gedruckt und dann (wieder von Thingiverse) einen Baby-Groot (aus Guardians of the Galaxy)

Aber dazu mehr im nächsten Teil…