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3D-Drucker – was ist beim Kauf zu beachten?

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Drucker-Kaufberatung  

3D-Drucker – was ist beim Kauf zu beachten?

08.08.2016, 18:48 Uhr | tb, t-online.de

3D-Drucker – was ist beim Kauf zu beachten?. Mit einem 3D-Drucker lassen sich kleine und größere Objekte auch zu Hause drucken. (Quelle: imago/ITAR-TASS)

Mit einem 3D-Drucker lassen sich kleine und größere Objekte auch zu Hause drucken. (Quelle: imago/ITAR-TASS)

Während herkömmliche Drucker ausschließlich zweidimensional arbeiten, bauen 3D-Drucker räumliche Objekte auf. In der Industrie bereits seit längerem im Einsatz, gibt es mittlerweile auch Modelle für den Hausgebrauch. Lohnt der Kauf? Wir geben einen Überblick.

Wie von Zauberhand entstehen mit einem 3D-Drucker kleine Spielzeuge, selbst erstellte Schmuckstücke oder Weihnachtsdekorationen. Wer ein Gerät kaufen möchte, sollte sich vorab eingehend über die unterschiedlichen Techniken und Materialien informieren. Auf diese Weise lässt sich sicherstellen, dass das gewählte Drucker-Modell zu den angedachten Anwendungsgebieten passt.

Welcher 3D-Drucker eignet sich für den Hausgebrauch?

Für den 3D-Druck gibt es verschiedene Techniken. Die meisten Drucker stellen die Objekte aus geschmolzenem Kunststoff her. Es gibt aber auch Geräte, die Keramik, Metall, flüssiges Kunstharz und sogar Schokolade verarbeiten. Für den Heimgebrauch kommen vor allem das FDM-Verfahren und das SLA-Verfahren zur Anwendung.

Beim FDM-Verfahren entsteht das Druckobjekt mithilfe eines Plastikfadens, auch Filament genannt. Dieser ist auf Spulen gewickelt, die sich entweder im Drucker oder am Außengehäuse befinden. Der Filament-Faden wird in den Extruder gesteckt und während des Drucks weiterverarbeitet.

Geld sparen mit Baukasten-Drucker 

Die SLA-Methode wurde von ihren Entwicklern dem Film "Terminator 2" entlehnt. Als Geburtsstunde dieser Technik gilt insbesondere die Szene, bei der ein Terminator aus Flüssigstahl entsteht. SLA-Drucker besitzen einen Tank, der flüssiges Harz aufnimmt. Dieses Material ist UV-sensitiv, wodurch es sich beim Kontakt mit Tageslicht verfestigt. Das entstehende Druckobjekt wird mithilfe eines Beamers oder eines Lasers mit UV-Licht erhärtet. Dabei steht es auf dem Kopf, weil es immer wieder in das Harz eingetaucht werden muss.

Geräte für den Hausgebrauch sind als Komplettmodell oder als Bausatz erhältlich. Der Zusammenbau aus Hunderten Einzelteilen ist allerdings kompliziert. Deshalb eignet sich ein solcher Drucker am ehesten für leidenschaftliche Bastler und Tüftler.

Werden Zusatzgeräte benötigt?

Zu den wichtigsten Dingen für den 3D-Druck gehören eine saubere STL-Datei des Druckobjekts sowie das passende Filament. Eine Slicer-Software wandelt das digitale Modell in Maschinencode (G-Code) um. Druckgeschwindigkeit, Drucktemperatur, Infill und weitere Einstellungen werden in der Regel ebenfalls mittels Slicer vorgenommen.

Hat sich am Anfang des Filamentdrahtes eine Verdickung gebildet, ist ein Seitenschneider nützlich, mit dem sich diese sauber abschneiden lässt. Nach Einlegen des Filaments wird dessen Durchmesser mit einem Messschieber oder einer Bügelmessschraube auf das Hundertstel exakt gemessen. Für Haftung am Druckbett sorgen ein Klebestift, Haarspray, hitzebeständiges Klebeband (bei beheiztem Druckbett) oder Blue-Tape.

Feinschliff für gedruckte Gegenstände

Für die Drucknachbearbeitung empfehlen sich ein Messer oder Skalpell, Nadelfeilen, Schleifpapier mit unterschiedlicher Körnung und Lösungsmittel zur Glättung des Drucks. Darüber hinaus empfiehlt sich folgendes Zubehör:

  • Bücher zum Thema 3D-Druck,
  • 3D-Scanner,
  • CAD-Programme sowie
  • Design-Programme zur Modellierung.

Wo liegen die Preise für welche Drucker?

Einer der Hauptfaktoren von 3D-Geräten ist die Druckqualität. Eine feinere Druckauflösung ist in der Regel mit einem höheren Preis verbunden. Vor dem Kauf ist es daher ratsam, zu überlegen, wie detailliert die Ausdrucke sein sollen.

Sichtbare Unterschiede ergeben sich aus der jeweiligen Schichtdicke. Je feiner die einzelnen Schichten sind, desto mehr verschmelzen diese optisch miteinander. Ein guter Anhaltspunkt hierfür ist die Maßeinheit Micron. 100 Micron entsprechen einer Schichtdicke von rund 0,1 mm. Demzufolge entstehen bei 20 Micron Schichten von 0,02 mm. Weniger Micron bedeuten also eine höhere Druckauflösung.

Gute Einsteigermodelle mit einer maximalen Schichtdicke von 100 Micron sind schon für 550 bis 650 Euro zu haben. Für anspruchsvollere Anwender gedacht sind Geräte mit 20 Micron, die knapp 2000 Euro teurer sind. Um die 3000 Euro kosten Modelle, bei denen zusätzlich ein Scanner integriert ist.

Wie teuer sind Zubehör und Materialien?

Die Schattenseite des 3D-Drucks ist der relativ hohe Preis der Druckmaterialien. Filamentspulen sind je nach Material ab 20 Euro erhältlich. Für spezielle Materialeigenschaften sind durchaus dreistellige Summen möglich.

Dieselben Materialien in Pellet-Form kosten etwa ein Zehntel. Daher werden Filament-Extruder immer beliebter, mit denen die Nutzer sich ihr Filament für den Drucker selbst erzeugen können. Diese Geräte sind allerdings nicht billig, sodass sich die Anschaffung nur für Menschen lohnt, die relativ viel drucken.

FDM-Drucker verarbeiten preiswerte Plastikfäden. (Quelle: imago/ZUMA Press)FDM-Drucker verarbeiten preiswerte Plastikfäden. (Quelle: imago/ZUMA Press)

Das für die SLA-Drucker verwendete Kunstharz kostet ab 115 Euro/Liter.

Welche Eckdaten sollten beim Druckerkauf Beachtung finden?

Der Extruder. Ein Extruder ist das Herzstück des Druckers. Auf Schienen gelagert, erreicht er millimetergenau alle Bereiche der Druckplatte. Der Filament-Faden wird im Extruder erhitzt und exakt auf die Druckplatte gespritzt, wo Schicht um Schicht das Druckobjekt entsteht. 3D-Druckgeräte können mehr als einen Extruder besitzen, was höherwertige Ausdrucke ermöglicht. 

Die Druckplatte. Eine beheizte Druckplatte ist ein Kostenfaktor, der bei der Auswahl des Druckers Beachtung finden sollte. Wer ausschließlich mit PLA-Filament drucken möchte, kann auf eine beheizte Druckplatte verzichten und damit einiges an Kosten einsparen.

Die Druckgeschwindigkeit. Bei günstigen Druckermodellen führen hohe Druckgeschwindigkeiten bei FDM-Druckern unter Umständen zu übermäßigen Vibrationen, die das entstehende Druckobjekt regelrecht von der Druckplatte rütteln. Deshalb ist bei Druckgeschwindigkeiten von 300 mm/s hochpreisigen Geräten der Vorzug zu geben. Bei diesen sorgen besser gelagerte Bewegungselemente für einen ruhigeren weicheren Druck.

FDM oder SLA? FDM-Drucker bieten den Vorteil, dass das Filament erheblich günstiger ist als das flüssige Harz. Sie sind außerdem sauberer in der Handhabung und ersparen dem Nutzer das aufwendige Nacharbeiten des Druckobjekts. Mittlerweile gibt es eine Vielzahl spezieller Filamente für unterschiedlichste Anwendungsbereiche. Nachteilig ist das schichtweise Auftragen des Filaments, wodurch die einzelnen Schichten teilweise sichtbar sind. Überdies sind die FDM-Geräte generell etwas lauter.
Bei einem SLA-Drucker entstehen während des Druckprozesses keine Vibrationen. Da beim Druckobjekt keine Schichten erkennbar sind, wirken diese wie gegossen. Zudem riecht das Resin kaum. Das Kunstharz ist allerdings rund viermal teurer als das Filament und empfindlich gegenüber Tageslicht. Die Wanne muss nach dem Nutzen aufwendig gereinigt werden. Das Druckobjekt bedarf ebenfalls einer gründlichen Reinigung mit Ethanol und muss außerdem im Tageslicht aushärten.

Welche Probleme gibt es beim 3D-Druck?

Günstige 3D-Druckermodelle sind häufig so konzipiert, dass sich nur bestimmte Filament-Sorten verwenden lassen. Diese sind meist überteuert. Bei sehr preiswerten Geräten gibt es außerdem häufig Probleme beim Synchronisieren externer Druckerdateien. Vor allem bei detailreichen Objekten gelangen kosteneffektive Drucker schnell an ihre Grenzen und produzieren nichts Brauchbares.

Details unter einem Millimeter sind mit den gängigen 3D-Druckverfahren grundsätzlich nur schwer zu meistern. Die Qualität, die Oberflächenbeschaffenheit und die Festigkeit von Spritzgußteilen sind auf diese Weise fast unmöglich zu erreichen. Mit einem angemessenen Budget kommen die Druckobjekte hinsichtlich ihrer Eigenschaften jedoch sehr nah an industriell gefertigte Kunststoffteile heran.

Fazit: 3D-Drucker für zu Hause

3D-Drucker finden dank ihrer immer vielseitigeren Anwendungsmöglichkeiten einen immer größeren Zuspruch. Kreativen Köpfen bieten Sie die Gelegenheit, sich richtig auszutoben. Wer nicht eigenständig entwerfen möchte, kann sich kostenlose 3D-Modelle aus dem Internet herunterladen. Tüftler und Heimwerker schätzen die Möglichkeit, kleine Ersatzteile wie Schalter oder Deckel selbst drucken zu können. Die modernen Druckgeräte sind allerdings nicht ganz billig. Bei der Auswahl des Druckers empfiehlt sich daher ein Blick auf das Preis-Leistungs-Verhältnis. Wer sich zum ersten Mal an den 3D-Druck heranwagt, kommt für gewöhnlich mit einem günstigen Einsteigergerät aus. Wem die damit gegebenen Möglichkeiten und Qualitäten nicht ausreichen, muss hingegen etwas tiefer in die Tasche greifen.

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