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3D Druck Slicer von Prusa

Produktidee gestalten

Zunächst gestalten wir ein 3D Modell in einem CAD-Programm für den 3D-Druck Slicer. Hierzu gibt es sowohl kostenlose Varianten, wie z.B. FreeCAD, Blender als auch kostenpflichtige Programme wie z.B. SolidWorks. Danach exportieren wir die Geometrie. Es gibt mehrere Formate für den Export wie zum Beispiel .amf stl oder obj-Datei.

Schachspiel als 3D-Modell in FreeCAD
Schach 3D-Modelle im OpenSource CAD-Programm FreeCAD

Einstellungen treffen für die 3D-Druck Produktidee

Anschließend laden wir die Datei in ein geeignetes Slicer-Programm. Hierfür gibt es Programme wie Prusa-Slicer oder Cura. Dort finden dann Berechnungen mit den getroffenen Einstellungen statt:

  • Die Materialauswahl legt Grundeinstellungen fest.
  • Die Temperatur ergibt sich durch das Material.
  • Die prozentuale Füllung des Audrucks legen wir selber fest.
  • Die Schichthöhe legen wir je nach Qualität- und Zeitvorgaben fest.
  • Zusätzliche Randeinstellungsetzen wir für einen besseren Halt.
  • Das Feintuning im Expertenmodus kann zum Beispiel die Stützen betreffen. Oder aber weitere 3D-Druck Einstellungen für Düse, Lüfter, Extruder-Geschwindigkeit etc.

Expertenmodus 3D-Druck PrusaSlicer 2.3.0

Wir sehen uns die Einstellungsmöglichkeiten beim Prusa Slicer an. Dabei befinden wir uns im Reiter Experte.

Prusa Slicer 2.3.0 Einstellungen an der 3D-Druck Produktidee
Zahlreiche Einstellungsmöglichkeiten beim Prusa Slicer 2.3.0
  1. In diesem Bereich sehen Sie das Modell. Hier können wir mehrere Modelle auf der Druckplatte positionieren.
  2. Unter den Druckeinstellungen können wir die Schichthöhe ändern. Dabei liegt der einstellbare Bereich zwischen 0,05 mm und 0,3 mm. Je geringer die Auflösung ist, umso genauer wird die Oberfläche sein. Gleichzeitig geht mit der Reduzierung der Auflösung eine Erhöhung der Druckzeit einher.
  3. Unter diesem Drop-Down-Menü wählen wir das Filament Material aus. Bevor wir die Schichthöhe auswählen, stellen wir das Material für das Filament ein. Dafür benutzen wir relativ häufig Materialien wie PLA, PETG und ABS.
  4. Außerdem stellen wir unter dieser Einstellung den richtigen Drucker ein. Damit können wir einschätzen, ob der Druckbereich ausreicht und später den richtigen Druckercode erzeugen. Dieser Druckercode wird auch G-Code genannt.
  5. Wenn bestimmte Bereich nach dem 3D-Druck Slicer-Prozess als Überhang angezeigt werden fügen wir hier Stützmaterial hinzu.
  6. Desweiteren legen wir die prozentuale Füllung für jedes Projekt fest. Damit erhöhen wir die Dichte oder reduzieren das Gewicht. Auch die Stabilität spielt hierbei eine Rolle. Zudem erzielen wir auch Lichteffekte mit bestimmten Materialien.
  7. Ein Rand ist dann sinvoll, wenn nur wenig Haftfläche besteht. Ebenfalls bei großen Druckhöhen empfehlen wir diese Einstellung.
  8. Das Modell kann durch bloßes Anklicken und Ziehen verschoben werden. In der Objektbearbeitung drehen wir Objekte um Achsen oder skalieren diese.
  9. Im Infobereich erhalten wir Informationen die Größe, das Volumen und die Fläche des 3D-Teils. Nach dem Slice-Prozess gibt es darunter noch mehr interessante Informationen.
  10. Nach dem Klick auf diese Schaltfläche wird das 3D-Modell in Schichten geteilt und für den Druck in den G-Code geschrieben.
  11. Erweiterte Einstellungen zu Schichten, Füllungen und Geschwindigkeiten.
  12. Erweiterte Einstellungen zu Filament, Übersteuerung und Kühlung.
  13. Druckerspezifische Einstellungen zum Druckbett, benutzerdefiniertem G-Code etc. Hier empfehlen wir Anfängern keine Einstellungen zu treffen.

Im Slicer die Datei erstellen und optimieren

Im nächsten Schritt berechnen wir die 3D-Druck Slicer Datei. Das geschieht mit dem Klick auf „Jetzt slicen“.

  1. Man kann mit einem Schieberegler die einzelnen Schichten prüfen. Eine Legende unterscheidet zwischen verschiedenen Schichten. Unter anderem sind das:
    • Außenkontur
    • Internes Infill
    • Massives Infill
    • Oberes massives Infill
    • Überbrückungs-Infill
    • Lückenfüllung
    • Schürze
    • Überhang kann auch vorkommen
  2. Wir beobachten den Einfluss auf die Druckzeit und Materialbedarf

Bei Bedarf wird das CAD-Objekt nachgearbeitet. Damit optimieren wir die Auflösung oder die Druckzeit. Außerdem versuchen wir die Fadenbildung zu vermeiden, welche durch einen erhöhten Ausfluss von Filament entsteht. Besonders sichtbar wird dieser Punkt, wenn die Düse oft zwischen entfernten Punkten hin und her fährt. In der Lücke entstehen dann manchmal Fäden. Dafür müssen wir Experteneinstellungen in den Reitern treffen.

3D-Modell slicen und optimieren
3D-Modell slicen und optimieren

3D-Drucken

Sind alle Vorbereitungsmaßnahmen getroffen, dann wird es Zeit für den Ausdruck der 3D-Druck Produktidee. Dabei sollte man sich ein qualitativ hochwertiges Filament beschaffen, welches den Farbvorstellungen entspricht. Dieses sollte auch den passenden Durchmesser für Ihren Drucker besitzen (z.B. 1.75 mm oder 3 mm). Dann wird eine G-Code-Datei vom 3D-Druck Slicer Programm exportiert und entweder mit einem Speichermedium (z.B. SD-Karte, USB-Stick) oder per Server-Anwendung (z.B. Octo-Print) an den Drucker weitergegeben. Das Druckbrett sollte von vorherigen Drucken gereinigt sein und die Umgebung möglichst Raumtemperatur > 20 ° C entsprechen, sowie keine Zugluft herrschen. Dabei gibt es je nach Material mehr oder weniger Komplikationen mit abweichenden Parametern. Die Druckeinheit sollte sich frei bewegen können ohne auf Hindernisse in der Umgebung zu stoßen. Die Filamentrolle sollte sich mit möglichst wenig Widerstand bewegen können.

3D-Drucker Prusa MK3S+

Der Druck beginnt erst nachdem sich die Temperatur an der Druckdüse und am Druckbrett eingstellt hat. Dazu kann man auch zunächst Vorheizen. Es empfiehlt sich auch für neue Materialien eine Kalbrierung der ersten Schicht durchzuführen, um die Haftung auf dem Druckbrett zu prüfen und ggf. Feineinstellung in der Z-Achsen-Höhe zu treffen.

Ergebnis der 3D-Druck Produktidee

Wir wollen uns ein ausgedrucktes Beispiel kritisch ansehen. Dabei wurde die gröbste Auflösung im 3D-Druck Slicer mit 0,3 mm verwendet und PLA als Material. Nach dem Ausdruck wird die 3D-Druck Produktidee vom Druckbrett gelöst.

Gerade für solch kleine 3D-Drucke empfiehlt es sich mit einer Düse mit kleinerem Durchmesser zu drucken. Als Standard haben wir eine 0,4 mm Düse verbaut. Damit drucken wir mittelgroße Objekt mit einer guten Genauigkeit und einer guten Geschwindigkeit. Bei der Verwendung von kleineren Düsen können Kleinteile feiner aufgelöst werden. Deswegen sehen Sie auf diesem Bild die einzelnen Schichten sehr grob abgebildet.

Schach 3D-Druck Springer
Das aus PLA gedruckte Testobjekt lässt noch Optimierungsbedarf offen.

Vergleichen wir es mit einem größeren Objekt wird der Unterschied recht deutlich.

Bei diesem Modell aus dem Material PETG gibt es noch leichte Probleme mit dem Überhang. Hier sind stellenweise Stützen zu empfehlen.

 

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