Wie funktioniert so ein 3D Druck?
Neueinsteiger fragen sich sicherlich, wie aus dem Computer ein reales Objekt werden kann. Dabei führen viele Wege zur Erde, wie man im MCU sagen würde. Und zum besseren Verständnis nehmen wir uns einmal folgendes Projekt vor: Man möchte sich seine ganz persönliche Thanos-Büste drucken. Wenn wir ganz von Null anfangen wollen, dann bedarf es eines passenden 3D-Programms. Hierfür bieten sich folgende kostenlose 3D-Programme an:
- 3D Builder-App (Windows)
- tinkercad.com
- Blender
Während die ersten beiden Anwendungen vor allem für technische Konstruktionen geeignet sind, ist Blender ideal für die Modellierung. In diesen Anwendungen könnt ihr euch nach Herzenslust austoben und 3D-Objekte erstellen. Wer hier aber noch keine Erfahrungen hat, sollte sich auf eine steile Lernkurve einstellen. Leichter ist es, sich fertige Modelle im Internet zu suchen. Hier gibt es inzwischen unzählige Plattformen. Wir nutzen in der Regel thingiverse.com, um uns ein passendes Modell zu suchen. Dort wird man mit der Suchabfrage nach Thanos auch schnell fündig.
Wie auch immer ihr zu eurem Modell kommt, die Schritte danach sind immer gleich. Ihr benötigt einen passenden Slicer, um aus einem 3D-Modell einen Druckauftrag zu erstellen. Beliebte Programme sind:
- Ultimaker Cura
- OctoPrint
- PrusaSlicer
Wir hatten in der Vergangenheit sehr gute Erfahrungen mit Cura gemacht, mussten beim BambuLab X1 Carbon aber auf deren proprietäre Software Bambu Studio umsteigen. Der Vorteil: Alles ist für die Geräte von BambuLab vorkonfiguriert. Der Nachteil: Ihr verliert etwas an Flexibilität und seid vom Hersteller abhängig. Die Funktionsweise der Slicer ist in der Regel aber immer gleich.
- Objekt in den Slicer laden
- Filament einstellen
- Druckeinstellungen festlegen
- Supports definieren
- Slicen
Der Slicer berechnet nun die optimale Art, den Druck durchzuführen. Dies könnt ihr euch so wie eine Computertomographie vorstellen. Euer Thanos wird in kleine horizontale Scheibchen zerlegt und aus diesen werden Schicht für Schicht die Objekte gedruckt. Dabei gilt: Je geringer die Druckhöhe eingestellt ist, desto mehr Ebenen müssen gedruckt werden und desto länger dauert der Druck. Dafür steigt mit verringerter Layer-Höhe auch die Druckqualität. Üblicherweise druckt man mit Filamentdruckern in Höhen zwischen 0,1-0,3 mm.
Wie der Druck dann genau abläuft, hängt stark vom Drucker ab. Der BambuLab X1 Carbon setzt auf CoreXY-Technologie und hat damit ein paar Vorteile gegenüber den früher oft verwendeten kartesischen Drucktechniken. Diese bewegten den Druckkopf immer in der X-, Y- und der Z-Achse, was die Justierung etwas erschwert. Moderne Drucker setzen dagegen auf die CoreXY-Technik, hier bewegt sich der Druckkopf nur in der X- und Y-Achse, und das Druckbett wird pro Schicht abgesenkt. Damit sind höhere Geschwindigkeiten und eine bessere Druckqualität möglich.
Warum wir so begeistert sind vom BambuLab X1 Carbon?
Vergleichen wir nur Aufbau, Nutzung, Druckqualität und Geschwindigkeit mit unserem alten 3D-Drucker, ist der Wechsel wie der Sprung von der USS Enterprise (NCC-1701-A) zur USS Enterprise (NCC-1701-E), um es filmisch zu untermauern. Wir hatten nicht mit solchen Verbesserungen für diesen Artikel gerechnet. Mussten wir unseren alten Drucker immer noch händisch mit einem Blatt Papier justieren, was selten gut funktioniert hat, nimmt sich der BambuLab X1 Carbon zu Beginn jedes Druckvorgangs einige Minuten Zeit, dies selbst zu tun. Was man hier an Zeit verliert, schont man sich an Nerven, erspart sich Fehldrucke und vor allem der Drucker holt es später bei dem Tempo mehrfach wieder raus. Auto-Leveling gehört zwar inwzischen bei vielen Druckern zum Standard, die Art wie es hier abläuft, ist aber beispiellos. Bereits unser erster 3D-Druck, ein klassisches Benchy, wurde nicht nur in 20 Minuten fertig, es sah danach auch richtig toll aus.
Auch der Komfort über WiFi Druckaufträge zu senden, diese am Handy oder in der Windowsanwendung zu überwachen, daraus lustige Videos zu erstellen und am Ende über den erfolgreichen Auftrag oder Probleme zwischendurch informiert zu werden, ist eine deutliche Erleichterung. Früher war es notwendig, alle 10-20 Minuten sicherheitshalber nachzuschauen, ob alles noch ordentlich funktioniert, und nicht selten kam es in einem mehrstündigen Druck vor, dass etwas schief lief und der Drucker plötzlich nur noch Krautsalat produzierte.
Filamentdruck Thanos Timelapse
Diese Gefahren sind deutlich minimiert, und wer möchte, schaltet das AMS dazu und hat sogar die Möglichkeit für mehrfarbige Drucke. Wir würden zwar im Nachgang lieber Primer benutzen und etwas Acryl, für einige Anwendungsgebiete ist aber ein mehrfarbiger Druck sehr sinnvoll. Der von BambuLab eingebaute und von Nutzern betitelte Poop Shoot sorgt dafür, dass der Drucker sich regelmäßig selbst reinigt und überschüssiges Filament bei Farbwechseln entsorgt. Hier liegt vielleicht aus ökologischer Perspektive ein Kritikpunkt beim X1 Carbon, denn viele Farbwechsel sorgen für viele Reinigungszyklen, und es gibt etliche Berichte im Internet darüber, dass Drucke mit vielen Farben am Ende so viel Gewicht an Abfall produzieren, wie das fertige Druckobjekt selbst besitzt. Inzwischen hat BambuLab dieses Problem aber mit mehr Einstellungsmöglichkeiten in BambuStudio etwas gemildert.
Macht das Sinn? Nein. Aber so ein Drucker wäre schon eine schöne Sache. Wer weiß, in einigen Jahren ist es vielleicht Standard, dass jeder einen zu Hause hat. 
