Die besten 3D-Drucker

Die besten 3D-Drucker

3D-Drucker ermöglichen die Umsetzung von eigenen kreativen Ideen direkt von zu Hause aus: Ersatzteile, Spielzeuge oder Haushaltsutensilien – mit dem richtigen Gerät ist fast alles möglich. Vor wenigen Jahren wurden 3D-Drucker noch fast ausschließlich in der Industrie für die schnelle Anfertigung von Prototypen genutzt, heutzutage findet man jedoch viele günstigere Modelle, die ideal für den Heimgebrauch geeignet sind. Das Material wird dafür je nach verwendeter Technik computergesteuert in Schichten aufgetragen oder per Laser ausgehärtet, bis der gewünschte Gegenstand gedruckt ist. Es gibt große Unterschiede zwischen den verschiedenen 3D-Druckern, beispielsweise bezogen auf die Druckqualität, das maximale Bauvolumen oder die Ausstattung. Damit Sie den Überblick behalten und das Modell finden, welches Ihren Ansprüchen gerecht wird, haben wir in Folgenden die wichtigsten Informationen rund um 3D-Drucker aufgeführt.

Welche Drucktechniken gibt es?

Die ersten 3D-Druckmethoden, wie unter anderem die Stereolithographie (SLA), entstanden in den Achtzigerjahren. Diese Methode wird heutzutage immer noch bei vielen 3D-Druckern verwendet und funktioniert folgendermaßen: Aus lichtaushärtendem Kunststoff wird das Objekt hergestellt, wobei ein Laser die erwünschte Fläche Schicht für Schicht härtet und somit einen exakten Druck ermöglicht. Nachdem der Druck beendet ist, muss das Objekt gereinigt und mit UV-Licht bestrahlt werden.

Die Drucktechnik Fused Deposition Modeling (FDM) kommt verstärkt bei Druckern für den Heimgebrauch vor und ist deutlich günstiger als die Stereolithographie. Hierbei wird der Kunststoff erhitzt, geschmolzen und anschließend aus dem Extruder gegeben, damit das Objekt aus miteinander verschmelzenden Schichten aufgebaut werden kann – nach dem Abkühlen ist das dreidimensionale Objekt fertig. Neben dieser weit verbreiteten Drucktechnik gibt es außerdem 3D-Druck-Methoden wie Laser-Sintern, 3D-Siebdruck oder Laserstrahlschmelzen.

Wichtige Kaufkriterien für 3D-Drucker

Druckgeschwindigkeit: Unterschiedliche 3D-Drucker-Modelle heben sich bezogen auf die Druckgeschwindigkeit stark voneinander ab. Hochwertige Drucker können mit bis zu 300 Millimetern pro Sekunde arbeiten, während eher preiswerte Drucker gerade mal die Hälfte des Tempos oder noch weniger erlangen. Da es sich bei privaten Gebrauch meist um Freizeitprojekte handelt, sollte die Geschwindigkeit in den meisten Fällen keine allzu große Rolle spielen. Falls Sie jedoch eine gewisse Druckgeschwindigkeit erwarten, müssen Sie ein größeres Budget ansetzen.

Druckmaterial: Je nach Modell werden unterschiedliche Druckmaterialien benötigt, wobei es sich oftmals um Filamente handelt. Die Kunststoffe können sich in der Haftung, der Zähigkeit und dem Schmelzpunkt unterscheiden. Zu den Standardmaterialien gehören Polyactide (PLA) und Acylnitril-Butadien-Styrol (ABS), welche mit vielen verschiedenen Modellen kompatibel sind. Es kann von durchaus Vorteil sein, wenn Ihr 3D-Drucker mehrere Materialien verarbeiten kann.

Druckvolumen: Das Druckvolumen bzw. Bauvolumen bestimmt, wie groß das dreidimensionale Objekt maximal werden kann – zu große Projekte sind aufgrund des beschränkten Druckbereichs nicht möglich. Bei der SLA-Technik wird das Harz vor dem Drucken in den begrenzten Behälter gegeben, das Druckvolumen kann hierbei je nach Modell 4 Liter bis 2 Liter umfassen. Zudem liegt die Breite/Tiefe der Objekte bei rund 15 Zentimetern und die Höhe unter 20 Zentimetern. Bei der FDM-Technik bieten selbst kompakte Modelle bis zu 20 Zentimeter Platz in alle Richtungen und größere Modelle bis zu 30 Zentimeter. FDM-Drucker beziehen das Filament von Spulen, die in der Regel 500 bis 1.000 Gramm beinhalten.

Software: 3D-Drucker verfügen über eine spezielle Software, um aus 3D-Modellen druckbare Pfad-Dateien zu erstellen. Je nach Hersteller und Modell kann diese Software anders ausfallen – wichtig für Sie ist: Achten Sie auf die Kompatibilität zu Ihrem Betriebssystem (Windows, Linux, Mac), denn nicht alle Softwares sind für jedes System verfügbar.

Aufbau und Bedienung: Wenn Sie noch keine Erfahrung mit 3D-Druckern haben, sollten Sie für die ersten Versuche ein nicht allzu kompliziertes Einsteigermodell aussuchen. Falls Sie jedoch Spaß am Tüfteln haben, kann sich ein 3D-Drucker Bausatz lohnen. Achten Sie ebenfalls auf die Bedienung, denn hier gibt es gravierende Unterschiede.

Ausstattung: Die meisten 3D-Drucker mit FDM-Technik verfügen über ein beheiztes Druckbett, welches das Gelingen des Druckvorgangs fördern kann. Bei günstigen Modellen ist dieses Druckbett jedoch oft nicht vorzufinden, weshalb nur mit PLA-Kunststoff gedruckt werden kann. Zudem kann eine automatische Tischkalibrierfunktion von Vorteil sein: Somit können Sie sich das eigenständige Kalibrieren des Drucks am Drucktisch und das Einstellen des Idealabstands zwischen Druckbett und Druckdüse ersparen. Eine weitere nützliche Funktion stellt außerdem die Fähigkeit des Druckers dar, Prognosen über die Druckzeit und das benötigte Druckmaterial anzustellen.

Gewicht/Größe: Wie groß und schwer der 3D-Drucker ist, hängt von seiner Bauweise ab. Teurere Geräte und SLA-Geräte sind meist in Form einer Box gebaut, FDM-Drucker gleichen hingegen eher einem Kasten. Die kleinsten Drucker messen um die 40 mal 40 mal 40 Zentimeter, die meisten Modelle fallen jedoch größer aus. Günstigere Drucker arbeiten in der Regel mit einer offenen Druckplatte, einer Materialspule und einem Gestell für den Extruder – dementsprechend haben Sie eine eher kleine Basis mit rund 50 mal 50 Zentimeter, können aber bis zu 80 Zentimeter hoch werden. Wichtig: Egal welchen 3D-Drucker Sie wählen, Sie müssen stets darauf achten, dass dieser gut belüftet werden kann.

Vor- und Nachteile von 3D-Druckern

Mithilfe von 3D-Druckern können eigene Projekte realisiert werden, weshalb diese vor allem bei Bastlern und Modellbauern beliebt sind. Um jedoch einen guten Drucker zu finden, muss etwas tiefer in die Tasche gegriffen werden: Sowohl die Anschaffungskosten, als auch die laufenden Materialkosten sind nicht gerade gering. Zwar gibt es mittlerweile sehr preiswerte Drucker auf dem Markt, bei diesen muss man jedoch mit gewissen Abstrichen und Defiziten rechnen. Zudem können die Fertigungszeiten je nach Modell relativ lange ausfallen. Abgesehen davon bieten die Drucker einen großen Spielraum mit vielen verschiedenen Materialien, einen hohen Innovationsfaktor und die Möglichkeit, eigene technische Fähigkeiten weiterzuentwickeln. Womöglich können Sie sich sogar Geld für kleine Küchengeräte oder Ersatzteile sparen, welche Sie ohne 3D-Drucker im herkömmlichen Handel hätten kaufen müssen.

Wichtige Fragen rund um 3D-Drucker

Wie wird ein 3D-Drucker gereinigt und gepflegt? Verschmutzungen können schnell zu dem Misslingen eines Projekts führen, weshalb die Drucker stets gepflegt werden müssen. Bei FDM-Druckern müssen Sie mögliche Rückstände mit Spülmittel oder Reinigungsalkohol von dem beheizten Druckbett entfernen. Außerdem müssen die Achsen und Druckdrüsen problemlos bewegt werden können und dürfen nicht verstopft sein. Diese Drüsen können Sie entweder mit der beigelegten Nadel oder einem Draht vorsichtig reinigen. Allgemein gilt: Lesen Sie die Anweisungen des Herstellers ausführlich durch, denn in diesen ist in aller Regel Schritt für Schritt beschrieben, wie Sie ihr spezielles Modell pflegen können. Idealerweise sollten Sie bei jeder Reinigung Latexhandschuhe und einen Mundschutz tragen, um Ihre eigene Gesundheit zu schützen.

Welche Sicherheitsvorkehrungen müssen bei 3D-Druckern beachtet werden? Während des 3D-Drucks können Kunststoff-Dämpfe freigesetzt werden. Zudem produziert die Verflüssigung von Thermoplasten Feinstaub, wobei die Emissionen bei ABS höher liegen als bei PLA. Jedoch kein Grund zur Sorge: Die freigesetzten Mengen sind nicht gesundheitsschädlich und müssen unter den gesetzlichen Grenzwerten liegen. Wichtig sind eine gute Belüftung und das Arbeiten mit Handschuhen. Je nachdem, mit welchen Kunststoffmaterialien Sie arbeiten, ist ein zusätzlicher Mundschutz empfehlenswert. Die fertigen Druckprojekte sind letztendlich gesundheitlich völlig unbedenklich.

Mit welchen Materialien kann ein 3D-Drucker drucken? SLA-Drucker für zuhause nutzen in der Regel flüssiges Kunstharz, in der Industrie wird auch mit Metallen und Legierungen gedruckt. FDM-Drucker arbeiten hingegen mit Kunststoff-Materialien, welche bei dem Druck erhitzt und verflüssigt werden. Am weitesten verbreitet sind hierbei PLA, ABS, HIPS oder Nylon.

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