3D-Drucker: Die Schichtarbeiter | SELBER MACHEN Heimwerkermagazin
Conrad Electronic RF1000

3D-Drucker: Die Schichtarbeiter

Eben noch Science-Fiction, bald Standard: Dreidimensionale Drucker. Sie bauen Objekte aus hauchdünnen Einzelschichten auf und sind jetzt auch für Privatanwender erhältlich. Aus der Ideenschmiede eines Elektronik-Anbieters stammt der 3D-Drucker RF1000, der einen Platz in der Werkstatt einfordert.

 
Der 3D-Drucker RF 1000 © Selbermachen
Der 3D-Drucker RF 1000
Das Prinzip ist nicht schwer zu verstehen und doch klingt 3D-Druck anfangs nach Science-Fiction: Aus dem Nichts, also ohne einen Rohling oder eine Gussform, entsteht auf einer blanken Platte ein Objekt. Von unten angefangen, Schicht für Schicht. Dafür wird ein fester Werkstoff (beispielsweise Kunststoff) verflüssigt und als winzige Bahn aufgetragen. Nach dem Härten folgt eine weitere, dann eine dritte usw., bis das Objekt schichtweise aufgebaut ist. Das Anfang der Achtziger erfundene Verfahren kam bisher überwiegend in der Industrie zum Einsatz. Doch nach Ablauf wichtiger Patente entstanden Dutzende Maschinen für den Privatgebrauch. Die Ingenieure der Firma Conrad Electronic entwickelten ihren eigenen 3D-Drucker (Renkforce RF1000, 1.999 Euro). Für 500 Euro weniger ist es als Bausatz erhältlich.

Der RF1000 im Detail

  1. Der RF1000 in voller Pracht. © Selbermachen

    Der RF1000 in voller Pracht.

    Schwergewicht: Puristisch im Design, aber umso leistungsfähiger: Das Gehäuse aus Aluminiumund (Edel-)Stahl ist sehr verwindungssteif. Gewicht mit großer Filament-Spule: rund 18 Kilogramm.
  2. Der RF1000 in der Frontansicht© Selbermachen

    Der RF1000 in der Frontansicht

    Ausbaufähig: In Kürze will der Hersteller auch einen optionalen Gravier und Fräskopf anbieten, der statt des Extruders eingesetzt werden kann.
  3. Die Seitenansicht des 3D-Druckers© Selbermachen

    Die Seitenansicht des 3D-Druckers

    Die Seitenansicht des 3D-Druckers
  4. Die Seitenansicht des RF1000© Selbermachen

    Die Seitenansicht des RF1000

    Die Seitenansicht des RF1000
  5. Großer Bauraum© Selbermachen

    Großer Bauraum

    Großer Bauraum: Das Volumen des bedruckbaren Innenraums (Bauraumgröße) liegt bei 24,5 x 20 x 23 Zentimetern (Breite x Höhe x Tiefe).

Rohstoff für den 3D-Drucker

Als Filament für diese Art von 3D-Druckern haben sich ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) und PLA (Polylactid) bewährt. Die Unterschiede liegen im Detail, so ist PLA UV-resistenter, ABS dafür schlag fester. Es gibt sie in vielen Farben.

 

Vor dem dreidimensionalen Druck

Ob Vase oder Modellhaus – alles, was gedruckt werden soll, muss in Form einer lesbaren Datei vorliegen. Im Internet gibt es ein Vielzahl zum Download, außerdem viele Programme zum dreidimensionalen Konstruieren. Für Laien ist das weder einfach noch schnell umzusetzen!

 

Der Objekt-Aufbau erfolgt immer in Schichten, erst virtuell im Rechner, dann real im 3D-Drucker. Vor dem Druck muss im Rechner das Objekt virtuell auf der Druckplatte platziert werden, mit Hilfe eines konfigurierten Programms. Dadurch wird die 3D-Form für den Drucker erkennbar.

 

Millimeterarbeit reicht hier nicht

Die Gewindemotoren senken das Druckbett in kaum wahrnehmbaren Stufen ab. Mit der 0,5 Millimeter feinen Düse können dadurch Schichtstärken von nur 1/20 Millimeter entstehen. Die sorgen für eine entsprechend feine Oberfläche.
  1. Die Menüsteuerung erlaubt eine Bedienung auch ohne Rechner.© Selbermachen

    Die Menüsteuerung erlaubt eine Bedienung auch ohne Rechner.

    Die Menüsteuerung erlaubt eine Bedienung auch ohne Rechner. In der obersten Zeile: Temperatur von Düse und Platte, da runter Positionsangaben auf den Achsen.
  2. Der SD-Kartenslot© Selbermachen

    Der SD-Kartenslot

    Ein SD-Kartenslot ermöglicht das Laden von Datensätzen von der Karte – Rechner und Drucker müssen also nie verbunden sein. Via USB-Port (l.) ist das aber leicht möglich.
  3. Das Innenleben: der Extruder.© Selbermachen

    Das Innenleben: der Extruder.

    Der Extruder nimmt das Filament (gelb) im Kopf auf und fördert es in das runde Heizelement, in dem es verflüssigt wird. Die roten Leitungen versorgen letzteres mit Strom.
  4. Die Extruderdüse© Selbermachen

    Die Extruderdüse

    Die Extruderdüse, leicht seitlich von oben betrachtet: Der kleine schwarze Lüfter sorgt dafür, dass das Filament – nach dem Austritt auf die helle Druckplatte – erstarrt.
  5. Kugelgelagertes Gewindegetriebe© Selbermachen

    Kugelgelagertes Gewindegetriebe

    Die Gewindegetriebe sind kugelgelagert. Aufgabe: Das Absenken der Druckplatte (die Keramik links am Bildrand) in winzigen Stufen, zwischen 0,3 und 0,05 Millimeter.
  6. Der Extruder wird durch ein Zahnriemenantrieb beweget© Selbermachen

    Der Extruder wird durch ein Zahnriemenantrieb beweget

    Zahnriemenantriebe bewegen Extruder und Platte auf den Schlitten. Die Profi-Stellmotoren sind auf geringen Verschleiß und lange Tages-Betriebszeiten ausgelegt.
Artikel aus selber machen Ausgabe 10/2014. Jetzt abonnieren!
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