InnoFab-Glossar

3D-Druck wird auch als additives Fertigungsverfahren bezeichnet. Additiv, weil ein Material immer wieder aufeinandergeschichtet wird, bis ein dreidimensionales Objekt entsteht. Das Material kann dabei ganz verschieden sein. Zum Beispiel gibt es auch 3D-Beton und -Metall-Drucker. Am häufigsten sind jedoch sogenannte Filament-Drucker. Diese drucken mit Kunststoffilament und werden auch hier in unserer Einrichtung verwendet.

Der Extruder ist dafür zuständig das Filament Schicht für Schicht mithilfe eines Motors auf das Druckbett zu fördern. Dieser Vorgang wird als extrudieren bezeichnet. Der GCODE gibt vor wann wie viel Filament extrudiert werden muss.

Das Hotend ist die Düse am Ende des Extruders. Es fungiert dabei ähnlich wie das Ende einer Heisklebepistole. Verschiedene Hotends können verschiedene Auswirkungen auf den Druck haben. Es kann Temperaturen von bis zu 300 Grad erreicht werden. Aus diesem Grund ist beim Umgang mit dem Hotend größte Vorsicht geboten, da es sehr leicht zu Verbrennungen kommen kann.

3D-Modelle werden nur sehr selten massiv gedruckt. Stattdessen werden sie mit einem sogenannten Infill gedruckt. Das Infill ist eine Stützstruktur im Inneren des Modells. Je nach Bedarf kann das Infill angepasst werden. Es gibt nicht nur die Möglichkeit die Menge an Infill anzupassen, sondern auch das Muster. Verschiedene Muster wirken sich unterschiedlich auf die Stabilität des Modells aus. Die Auswahl des Infills beeinflusst die Menge des Materials, die Dauer des Drucks und die Stabilität des Modells.

PET ist ein vielgenutzter Kunststoff, welche in vielen Bereichen Anwendung findet. So Beispielsweise zur Herstellung von PET Flaschen. Bei PETG wird ein Copolymer hinzugefügt welches das PET thermoplastischer macht. Dadurch kann es durch Erhitzung leichter verformt werden. PETG ist stabiler als PLA, ist dafür aber nicht biologisch abbaubar und benötigt eine höhere Hotendtemperatur.

Steht für Polylactide und ist das Gängigste Material zum Drucken mit Filamentdruckern. Hierbei handelt es sich um einen synthetischen, biobasierten Kunststoff. PLA wird aus der Stärke von Getreiden wie Mais oder Zuckerrohr gewonnen. So kann PLA, anders als andere Kunststoffe biologisch abgebaut werden. Ein Nachteil ist, dass es nicht so stabil ist wie PETG oder ABS.

Ein Slicer ist ein Programm, welches Modelle in lesbare GCODES umwandelt. Im Slicer können verschiedene Einstellungen für den Drucker eingestellt werden. Darunter die Einstellung für das entsprechende Filament, und Stützstrukturen.

Es gibt auch die Möglichkeit erweiterte Einstellungen zu verändern. So z.B. die Geschwindigkeit des Druckers oder Farbveränderungen.

Hierbei handelt es sich um den Standard-Dateityp welcher in Slicern für den 3D-Druck vorbereitet werden. Sie werden standardmäßig in CAD-Programmen erstellt und können in GCODE umgewandelt werden.

Beim FDM Drucken werden Kunststoffschichten übereinandergeschichtet, um dreidimensionale Modelle zu erstellen. Damit dieser Prozess funktioniert ist es notwendig, dass jede Schicht von der Schicht unter ihr gehalten wird. In den meisten Fällen stellt dies kein Problem dar, doch es gibt Ausnahmen. Bei Überhängen oder Brücken müsste der Drucker die Schicht in die Luft drucken. Der Druck wäre unmöglich. Für diese Ausnahmen werden Stützstrukturen benötigt. Diese werden zusammen mit dem Haupdruck gedruckt und müssen im Anschluss entfernt werden. Stützstrukturen können viele Nachteile für den Druck haben. Stützstrukturen erhöhen die Materialkosten, lassen sich manchmal nur schwer entfernen und verschlechtern die Qualität des Hauptdrucks. Trotzdem sind Stützstrukturen Notwendig für den 3D-Druck. Das optimieren von Stützstrukturen ist ein wichtiger Prozess während des 3D-Drucks.