MINT - 3D Druck Mystery Cache

Dies ist ein Chache einer Mysterie-Serie rund um die Themen

Viel Spaß beim Lösen!

Alles Schicht für Schicht – 3D-Druck

Schon mal ein Ersatzteil, ein Schlüsselanhänger oder sogar eine Figur aus dem 3D-Drucker gesehen? Der 3D-Druck ist eine spannende Technik, die fast magisch wirkt – doch eigentlich ist sie einfach erklärt: Statt wie beim Fräsen oder Bohren Material wegzunehmen, wird beim 3D-Druck Material hinzugefügt. Schicht für Schicht entsteht so ein dreidimensionales Objekt, ganz nach digitalem Vorbild. Deshalb nennt man den 3D-Druck auch additives Fertigungsverfahren. Die folgenden Erklärungen sind bewusst einfach für interessierte Einsteiger gehalten.

Die wichtigsten 3D-Druckverfahren

Es gibt verschiedene Arten, wie 3D-Druck funktioniert – also verschiedene „Verfahren“, um feste Objekte aus digitalen Modellen zu machen:

FDM (Fused Deposition Modeling)
Eine Kunststoffschnur wird geschmolzen und Schicht für Schicht aufgetragen. Das ist das gängigste Verfahren für Hobby-Anwender und Maker.

SLA (Stereolithografie)
Hier härtet eine UV-Lichtquelle durch ein LCD Display flüssiges Harz aus. So entstehen sehr feine und glatte Oberflächen – oft für Modelle oder Schmuck verwendet.

SLS (Selektives Lasersintern)
Pulver (Metall oder Kunststoff, oft Nylon) wird mithilfe eines Lasers verschmolzen. Dieses Verfahren ist eher in der Industrie und Medizintechnik (z.B. Hüftgelenke) verbreitet und schafft besonders stabile Teile.

FDM – der Star im Heimgebrauch

Die meisten privaten 3D-Drucker arbeiten mit dem FDM-Verfahren. Man kann es sich wie eine präzise Heißklebepistole vorstellen: Der Drucker zieht einen dünnen Kunststofffaden (das Filament) ein, erhitzt ihn und trägt ihn über eine bewegliche Düse auf ein sogenanntes Druckbett schichtweise auf. So wächst Schicht für Schicht das gewünschte Objekt auf der Druckplatte.

Dafür braucht es ein paar Arbeitsschritte:

• Modellieren
  Zuerst wird das 3D-Modell am Computer erstellt. Dazu verwendet man CAD-Programme. Je nach eigenen Vorlieben gibt es hier auch sehr gute freie Programme. Das fertige Modell wird meistens als "STL" Datei gespeichert. Dieses Dateiformat wird im nächsten Schritt weiterverarbeitet.
  Sehr viele Standardteile wurden schon von jemandem konstruiert und stehen kostenlos zur Verfügung. Eine kurze Suche auf den entsprechenden Seiten (Suche nach "3D Modelle" oder "STL") erspart also eventuell viel Arbeit. Auch wer auf der Suche nach kreativen Dingen ist wird eigentlich immer fündig.
• Slicen
  Ein sogenannter Slicer wandelt das erstellte Modell in die Druckbahnen der einzelnen Schichten um. Dabei entsteht der Code, den der Drucker versteht.
• Drucken
  Jetzt kommt der Drucker zum Einsatz: Er schmilzt das Filament und trägt es Schicht für Schicht auf, bis das Objekt fertig ist. Dazu presst er den flüssigen Kunststoff durch eine feine Düse. Die Düse hat meistens 0.4mm Durchmesser. Für sehr feine Drucke gibt es aber auch Düsen mit 0.2mm, für große und gröbere Modelle gibt es auch größere Düsen. Je größer die Düse, desto schneller ist der Druck, aber dafür mit weniger Details.
• Nachbearbeiten
  Eventuell müssen noch Stützstrukturen entfernt oder kleine Unebenheiten geschliffen werden. Je nach Anwendung können die gedruckten Teile auch lackiert werden.

Die wichtigsten Filamente

Beim FDM-Druck kommt es auch auf das richtige Material an. Hier sind die beliebtesten Filamente mit ihren grundlegenden Eigenschaften:

• PLA
  Leicht zu drucken, sehr günstig, viele Fraben und Effekte (glänzend, seidig), ideal für Dekoobjekte und Anfänger. Nicht sehr Temperaturbeständig.
• PETG
  Stabiler, etwas temperaturbeständiger, gut für technische Teile, lebensmittelecht.
• ABS
  Robust, hitzebeständig, aber anspruchsvoll zu drucken (neigt zum Verziehen).
• ASA
  Ähnlich stabil wie ABS, jedoch UV-beständig – perfekt für den Außeneinsatz.
• TPU
  Gummiartig und etwas flexibel, ideal für Dichtungen oder Handyhüllen.

Fazit

3D-Druck ist ein tolles Hobby und Werkzeug zugleich: von Ersatzteilen für den Alltag bis hin zu individuellen Bastelprojekten. Alles entsteht aus einer Idee, allerdings erfordert vor allem das Erstellen eigener Modelle etwas Einarbeitung.

Für die Finalkoordinaten dieses Caches müsst ihr nur noch ein paar Fragen rund um den 3D-Druck beantworten.