Der 3-D-Druck bietet nicht nur in der industriellen Fertigung ganz neue Möglichkeiten, sondern findet auch im Hobbybereich immer mehr Anwendungen. Da sind der Fantasie kaum Grenzen gesetzt, egal, ob es um Ersatzteile für technische Geräte, Spielzeuge, Figürchen für die Modelleisenbahn, Schlüsselanhänger oder Weiteres mehr geht. Sogar Stadtpläne für Blinde, die als Relief ausgegeben werden, können mit additiver Fertigung hergestellt werden. Das ermöglichen Printer, die mittlerweile auch für Hobby-3-D-Anwender im erschwinglichen Rahmen liegen. Auf was man dabei achten sollte, erklärt Peter König, Experte fürs Thema beim Technikmagazin „Make“.
Anfänger sollten klären: Welche Anwendung ist für mich die richtige?
Bevor man sich ein Gerät anschafft, sollte man sich zunächst darüber klar werden, welche Art Produkt man selbst herstellen möchte. Denn die meisten Drucker können nur ein Material verarbeiten. Hier gibt es zwei Varianten: entweder Kunststoff (Fused Deposition Modelling – FDM) oder Kunstharz (Stereolithografie – SLA). „Mit Kunststoff lassen sich zum Beispiel Ersatzteile herstellen, Spielfiguren, Dekogegenstände oder Beschläge für Möbel“, erklärt König.
Kunstharz (Resin) hingegen eignet sich besonders für filigrane Anwendungen, weil die Druckqualität deutlich besser als beim Kunststoff ist. Das benötigen beispielsweise Hobby-Eisenbahner für ihre Landschaften. Sie können so kleine Personen, Sitzbänke oder Laternen im Miniaturformat fertigen. Die Erzeugnisse wirken hier fast wie aus einem Guss. Dafür muss man mit einer gewissen Zeit für die Nachbearbeitung der Drucke rechnen, um die flüssigen Harzreste zu entfernen: Sonst gehen die feinen Details verloren.
Drucken für den Hausgebrauch: Das ist schon für wenige Hundert Euro möglich
Die Preise starten für FDM-Drucker bereits bei 100 bis 200 Euro, erklärt Experte König: „In dieser Klasse ist die Qualität allerdings höchst unterschiedlich.“ Brauchbare Geräte kosten meist ab 200 Euro aufwärts und wer 400 Euro anlegt, hat schon einen sehr guten Drucker, etwa vom Hersteller Prusa.
Aber Achtung: „Das Unternehmen veröffentlicht seine Baupläne als Open-Source-Lizenz, weshalb viele Geräte, speziell chinesische, Prusa im Namen führen.“ Originalgeräte dieses Unternehmens heißen deshalb „Original Prusa“. SLA-Drucker sind etwas teurer, hier geht es bei knapp 300 Euro los, etwa von Anycubic.
Auch gut zu wissen: Die meisten Drucker werden als Bausatz geliefert, schon fertig montierte Printer sind in der Regel deutlich kostspieliger. Die Montage erfordert aber nicht immer vertiefte Kenntnisse: Oft sind nur wenige Schrauben anzubringen, und das Gerät ist einsatzbereit.
Wer sich ins Thema einlesen möchte, findet etwa auf dem Internetportal Techstage eine ganze Reihe von Testberichten:techstage.de. Ergänzend dazu findet man auch auf der Seite des Online-Magazins all3dp Testberichte und Preisvergleiche auch vieler günstiger Apparate, die für Privatanwender infrage kommen: all3dp.de
Wahl des Filaments: Anfänger sollten auf Drucker-Temperatur und Wellenlänge des Lichts achten
Preislich unterscheiden sich auch die beiden Materialien: Während der Kunststoff, der als Filament wie aufgerollter Draht verkauft wird, in allen möglichen Farben und Eigenschaften ab rund 10 Euro je Kilogramm zu haben ist, schlägt das Harz mit rund 50 Euro für einen halben Liter zu Buche.
Tipps vom Experten: „Man muss nicht darauf achten, dass das Filament von einem bestimmten Hersteller stammt, sondern lediglich, ob die Drucktemperatur zum eigenen Drucker passt.“ Beim Harz ist dagegen nicht jedes Produkt mit jedem Drucker kompatibel, hier gilt es, auf die Wellenlänge des Lichts zu achten, bei der das Material fest wird.
Bei der Druckqualität gibt es Unterschiede zwischen Harz und Filamenten
Dafür fällt bei der Verarbeitung des Harzes kaum Abfall an, sodass nahezu die komplette gekaufte Menge auch nutzbar ist. Das liegt an der Arbeitsweise des 3-D-Druckens mit Harz: „Das Harz ist ein lichtempfindliches Fotopolymer, das durch UV-Licht oder einen Laserstrahl gehärtet wird. Das Objekt wächst praktisch aus dem Harz heraus, der Rest bleibt flüssig und kann weitergenutzt werden“, erklärt König. Dennoch ist das Drucken mit Harz insgesamt etwa dreimal teurer als das mit Filamenten.
Software für den Druck steht im Netz zur Verfügung
Außer Gerät und Material benötigt der Hobby-Drucker eine Software, die man zur Druckvorbereitung braucht. Die gibt es kostenlos: „Wer Objekte aus Kunststoff herstellen möchte, kann beispielsweise das Programm Cura von Ultimaker nutzen, wer Harz verarbeitet, Prusaslicer“, sagt der Experte. Beide Programme lassen sich kostenlos aus dem Netz herunterladen.
Datenbanken für Druck-Vorlagen sind online verfügbar
In Datenbanken finden sich zahlreiche fertig konstruierte Objekte zur freien Nutzung. Selbst konstruieren können muss man nicht unbedingt, wenn man 3-D-Drucke anfertigen möchte. In Datenbanken wie Thingiverse (https://www.thingiverse.com/) finden sich zahlreiche bereits fertig konstruierte Objekte aller Art.
„Sehr beliebt sind beispielsweise individuell angefertigte Halterungen für Action-Cams, die der Handel nicht anbietet“, so der Experte. Diese Dateien können oft kostenlos runtergeladen werden. Hier sollte man darauf achten, dass die Datei im STL-Format abgespeichert ist, „das kann die meiste Software lesen“.
Mit der richtigen Software können auch Hobby-Anwender selbstständig konstruieren
Wer Konstruktionen anderer an den eigenen Geschmack anpassen oder selbst komplett neue erstellen möchte, braucht dafür zudem noch ein CAD-Programm (Computer-aided Design). Aber auch dafür muss man nicht tief in die Tasche greifen. König empfiehlt beispielsweise die kostenlose Software Tinkercad, die schon Kinder bedienen können: „Um Tinkercad zu nutzen, braucht man keine Vorbildung, kann aber beispielsweise sogar Zahnräder oder Getriebe selbst konstruieren.“
Anfänger sollten auf die Größe des Objekts achten
Bei der Konstruktion ist wichtig, dass das Produkt nicht zu groß wird: Denn dann kann sich der Druckvorgang in die Länge ziehen: „Für ein Objekt, das circa 20 mal 20 mal 20 Zentimeter misst, würde die Druckdauer schon zwei bis drei Tage betragen“, so König. „Und der Drucker darf während dieses Vorgangs nicht unbeaufsichtigt sein.“ Das könnte den Hobby-Anwender schon mal in die Bredouille bringen. Kleinere Objekte sind dagegen in zwei bis drei Stunden fertig.
Alternativen zum Drucken zu Hause: Maker Spaces bieten Kurse für Interessierte an
Das alles kann man auch unter Anleitung lernen, denn nicht jedem liegt Learning by Doing. In sogenannten Maker Spaces – öffentlichen Werkstätten, die jeder nutzen kann – finden Interessierte ein breites Kursangebot.
Ebenso wenig muss man sich sofort selbst einen 3-D-Drucker anschaffen, wenn man noch nicht sicher ist, dass man den Apparat regelmäßig nutzt. Beispielsweise gibt es in machen Bibliotheken für alle nutzbare 3-D-Printer, die nach Einweisung und Reservierung verwendet werden können – eine gute Option, wenn man einfach mal das 3-D-Drucken ausprobieren will.
