Einstieg in den 3D-Druck: Praktische Tipps für Anfänger

Achtung: Links mit * sind Affiliate-Links. Ich verdiene etwas an qualifizierten Einkäufen, wenn du dich entscheidest, über diese Links einen Kauf zu tätigen – ohne zusätzliche Kosten für dich!

---

Möchtest du mit 3D-Drucken anfangen und fragst dich, wie der Einstieg in den 3D-Druck gelingt? Wir beantworten die wichtigsten Anfangsfragen: von der Auswahl des Druckers über die Verarbeitung verschiedener Materialien bis hin zur Fertigstellung deines ersten Druckprojekts.

In diesem Artikel findest du die nötigen Informationen kompakt und verständlich aufbereitet.

Das Wichtigste auf einen Blick

• 3D-Druck ist ein Bereich mit hoher Designfreiheit und effizienter Materialnutzung, der sowohl für private als auch industrielle Anwendungen mit unterschiedlichen Verfahren wie FDM und SLA genutzt wird.
• Beim Kauf eines 3D-Druckers sollten private Nutzer zwischen Filament- und Resin-Druckern abwägen, wobei FDM günstiger in der Anschaffung und im Filament ist, jedoch sichtbare Schichten zeigt, während Resin eine deutlich höhere Präzision bietet, aber etwas teurer in der Anschaffung und komplizierter in der Nachbearbeitung ist.
• Für Anfänger im 3D-Druck ist es essenziell, den Drucker sorgfältig zu kalibrieren und mit einfachen Modellen starten und sich mit geeigneter Software und Problembehebung vertraut machen.

Grundlagen des 3D-Drucks

Additive Fertigung, besser bekannt als 3D-Druck, ist ein revolutionäres Fertigungsverfahren, bei dem Objekte Schicht für Schicht aufgebaut werden. Diese Technologie ermöglicht eine hohe Designfreiheit und die effiziente Nutzung von Materialien.

Komplexe Geometrien und Designs können somit verwirklicht werden, was insbesondere für Prototypen und die Fertigung in Serie von Nutzen ist. Mit 3D-Drucken können Unternehmen ihre Produktionsprozesse optimieren und innovative Lösungen entwickeln.

Im privaten Bereich sind der 3D-Druck mit Filament (FDM) und der 3D-Druck mit Resin (SLA/DLP/LCD) am weitesten verbreitet. Doch auch diese Form der additiven Fertigung ist ein stark wachsendes Feld in der Produktionsbranche, mit einer erwarteten jährlichen Wachstumsrate von etwa 20 Prozent in den nächsten fünf Jahren.

In der Industrie werden neben FDM und STL 3D-Druck auch Verfahren wie das pulverbettbasierte Laser-Strahlschmelzen, Binder Jetting und Kaltgasspritzen eingesetzt.

Auswahl des richtigen 3D-Druckers

Bei der Auswahl des richtigen 3D-Druckers für deine Bedürfnisse gibt es einige Faktoren zu beachten. FDM-Drucker sind für den privaten Gebrauch empfehlenswert, da sie:

• kosteneffizient sind
• die Möglichkeit bieten, schnell kleine Teile zu produzieren
• einfach zu warten sind
• relativ preiswertes Filament verwenden

Allerdings haben sie auch Nachteile wie sichtbare Schichten auf den Drucken.

Resin-Drucker hingegen bieten ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis mit hoher Präzision und Qualität der Oberflächengüte. Sie eignen sich vor allem für den Druck von Miniaturen oder anderen Objekten mit vielen kleinen Details. Aber sie sind in der Anschaffung teurer als FDM-Drucker und erfordern eine kompliziertere Nachbearbeitung.

Hier ist ein detaillierter Vergleich der beiden Technologien: FDM vs. SLA – Filament vs. Harz: Unterschiede, Pro & Contra

FDM – Funktionsweise

FDM (Fused Deposition Modeling) ist ein weit verbreitetes 3D-Druckverfahren. Bei diesem Verfahren wird ein Kunststofffilament durch eine Düse (Nozzle) gedrückt, die es auf eine vorgeheizte Druckplatte aufträgt. Die Nozzle bewegt sich dabei in vorgegebenen Bahnen und baut so das Objekt Schicht für Schicht auf.

Dieses Verfahren ist besonders beliebt, da es relativ kostengünstig ist und eine Vielzahl von Materialien zur Verfügung stehen. Allerdings können die fertigen Drucke sichtbare Schichten aufweisen, was die Oberflächenqualität beeinträchtigen kann.

Aufbau eines FDM 3D Druckers

Ein FDM 3D-Drucker besteht aus mehreren Hauptkomponenten. Der Extruder ist das Herzstück des Druckers. Er schmilzt das Filament und trägt es auf das Druckbett auf. Das Druckbett ist die Plattform, auf der das Objekt gedruckt wird. Es kann beheizt sein, um eine bessere Haftung des Druckobjekts zu gewährleisten.

Die Bewegung des Extruders wird durch drei Achsen gesteuert: Die X-Achse bewegt den Extruder nach links und rechts, die Y-Achse bewegt das Druckbett nach vorne und hinten und die Z-Achse hebt und senkt den Extruder (es gibt auch andere Bewegungsarten bei FDM 3D-Druckern wie Delta 3D-Drucker). Diese präzise Steuerung ermöglicht es dem Drucker, komplexe geometrische Formen zu erstellen.

Resin-3D-Druck – Funktionsweise

Der 3D-Druck mit Kunstharz (Resin) ist ein weiteres beliebtes 3D-Druckverfahren. Bei diesem Verfahren wird ein lichtempfindliches Harz mit UV-Licht ausgehärtet. Der Drucker baut das Objekt Schicht für Schicht auf, indem er das Harz in einem Behälter belichtet und so verfestigt.

Resin-Drucker bieten eine sehr hohe Druckqualität und können sehr feine Details erzeugen. Allerdings sind sie in der Anschaffung teurer als FDM-Drucker und die Nachbearbeitung des Druckobjekts ist aufwendiger. Für Anfänger könnte ein Einsteiger Drucker eine gute Alternative sein.

Aufbau eines Resin-3D-Druckers

Ein Resin-3D-Drucker besteht ebenfalls aus mehreren Hauptkomponenten. Im Gegensatz zum FDM-Drucker wird hier jedoch kein Filament verwendet, sondern ein flüssiges Harz. Dieses Harz wird in einem Behälter aufbewahrt, der sich unterhalb der Druckplatte befindet.

Die Druckplatte taucht in den Behälter ein und ein UV-Lichtquelle belichtet das Harz, um es zu verfestigen. Die Druckplatte bewegt sich nach jeder Schicht nach oben und das nächste Schicht Harz wird belichtet. So entsteht das Objekt von unten nach oben.

Erste Schritte mit dem 3D-Drucker

Wenn du deinen neuen 3D-Drucker erhalten hast, gibt es einige wichtige Schritte, die du beachten solltest, bevor du mit dem Drucken beginnst. Zunächst solltest du den 3D-Drucker kalibrieren. Die Kalibrierung ist wesentlich für die Genauigkeit der Drucke und sollte sorgfältig durchgeführt werden.

Zudem ist es wichtig, dass du das Druckbett richtig nivellierst. Ein falsch nivelliertes Druckbett kann zu Druckfehlern führen und erfordert eine präzise Einstellung.

3D-Druckmaterialien für Anfänger

Es gibt eine Vielzahl von Materialien, die du für den 3D-Druck verwenden kannst. Für FDM-Drucker sind PLA, ABS, TPU und PETG die gängigsten Materialien. Jedes Material hat seine eigenen Vor- und Nachteile, und die Wahl des richtigen Materials hängt von der Anwendung ab, die du im Sinn hast.

FDM 3D Drucker verarbeiten thermoplastischen Kunststoff in verschiedensten Variationen, Farben und Eigenschaften. Dieses Material wird als Filament bezeichnet und kommt in den Durchmessern von 1,75 mm und 2,85 mm.

Das Filament wird auf kleinen, eng gerollten Spulen geliefert und auf einen Filamenthalter am 3D-Drucker gehängt. Der Extruder spult das Filament ab und drückt es zum Hot End wo es geschmolzen wird. 

Das mit Abstand beliebteste Filament ist PLA (Polylactic Acid). Es ist günstig, lässt sich einfach verarbeiten, ist umweltschonend und bietet ausreichend gute mechanische Stabilität für die fertig gedruckten Objekte. Ideal für den Anfang!

Hier ist eine Liste der wichtigsten Filament Arten:

• Standard:
  • PLA
  • ABS
  • PETG
• Spezielle Filamente:
  • Flexibel: TPU
  • Mischungen: Holzfilament, Metallfilament
  • Technisch: Nylon, PC
  • Für Stützstrukturen mit Dual Extruder: HIPS, PVA

Jedes dieser Filamente hat besondere Eigenschaften und lässt sich einfacher oder schwerer verarbeiten als andere. Manche dieser Filamente, wie ABS, benötigen stabile und höhere Umgebungstemperaturen als andere Filamente. Solche Filamente lassen sich nur mit 3D Druckern mit geschlossenen Gehäusen drucken. 

Das Filament PLA ist besonders für Anfänger interessant, da es einfach zu verarbeiten ist und jeder FDM 3D Drucker dieses Filament verarbeiten kann. 

Bei jedem dieser Filamente ist die richtige Lagerung wichtig. Folgende Umwelteinflüsse wirken sich negativ auf das Filament aus:

• Luftfeuchtigkeit: Filamente nehmen Feuchtigkeit aus der Umgebung auf. Diese Feuchtigkeit tritt bei dem Erhitzen schlagartig aus und kann zu diversen Druckfehlern führen. 
• Sonnenlicht: UV-Strahlung lässt Filament brüchig werden. Ein gebrochenes Filament im Extruder oder der Kältebrücke vor dem Hot End kann sehr frustrierend sein.
• Staub: Fremdkörper auf dem Filament führen zu Ungenauigkeiten am fertigen Modell. Staubkörner, Fussel oder andere Fremdkörper erzeugen Blasen, Löcher oder andere Defekte die an der Oberfläche unschön aussehen. 

Für SLA-Drucker wird in der Regel ein spezielles Harz verwendet. Obwohl die Auswahl an Harzen nicht so groß ist wie bei den Filamenten für FDM-Drucker, gibt es verschiedene Arten von Harzen mit unterschiedlichen Eigenschaften und Farben.

Hier ist eine Liste der wichtigsten Kunstharz-Typen:

• Standard Resin: Diese Kunstharze sind meistens die günstigsten und können von den meisten Harz 3D Druckern verwendet werden. Diese Standard Kunstharze haben nur eine mittlere mechanische Stärke und sind recht spröde wenn sie ausgehärtet sind. Sie eignen sich am besten für dekorative Objekte.
• Transparenter Resin: Transparente Resine sind schwieriger auszuhärten, bieten aber interessante optische Effekte.
• Flexibler Resin: Flexibles Kunstharz wird im technischen Bereich für Komponenten angewendet, die flexibel sein müssen. 
• Pflanzenbasierter Resin: Hier wird auf aggressive Chemikalien verzichtet, um das Harz verträglicher für Gesundheit und Umwelt zu machen. Die beiden wichtigsten Nachteile sind höhere Kosten und längere Aushärtezeiten. Ich verwende hauptsächlich pflanzenbasierte Resine.
• ABS-ähnlicher Resin: Für technische Anwendungen müssen Objekte höhere mechanische Stabilität aufweisen. Diese Kunstharze weisen eine höhere Härte und Elastizität auf als Standard Resine. 
• Wasserlöslicher Resin: Normale Kunstharze müssen mit Isopropylalkohol gewaschen werden. Die wasserlöslichen Resine lassen sich auch mit Wasser auflösen, was die Nacharbeit erleichtert. 

Einfache 3D-Modelle zum Start

Wenn du ein 3D-Druck-Anfänger bist und mit dem 3D-Druck beginnst, ist es eine gute Idee, mit einfachen Projekten zu starten. Ein einfacher Würfel ist ein gutes Anfängerprojekt, mit dem du die Funktion und Präzision deines 3D-Druckers testen kannst. Besonders beliebt ist das 3D-Benchy als Testobjekt, da es diverse Druckfehler testet und ein gutes Gesamtbild über die Genauigkeit des 3D-Druckers gibt (Link zum 3D-Modell).

Es gibt zahlreiche Portale im Internet, auf denen du 3D-Modelle finden kannst. Diese 3D-Druckvorlagen reichen von einfachen Modellen für die Kalibrierung bis hin zu komplexen dekorativen Objekten.

Die richtige Software für den Einstieg

Um 3D-Modelle zu erstellen und zu drucken, benötigst du die richtige Software und das passende Gerät. Für Anfänger empfehlen wir Tinkercad, ein einfaches CAD-Programm, das sich hervorragend für den Einstieg in die 3D-Modellierung eignet.

Es gibt auch eine Reihe von Programmen, die Sie zum “Slicen” deiner 3D-Modelle verwenden können, um sie für den Druck vorzubereiten. Cura ist ein beliebtes kostenloses Slicer-Programm, das für die meisten FDM-Drucker geeignet ist.

Tipps zur Fehlerbehebung beim 3D-Druck

Beim 3D-Druck können verschiedene Probleme auftreten. Eines der häufigsten Probleme am Anfang ist das Stringing. Um dieses zu vermeiden, sollten die Retraction-Einstellungen deines 3D-Druckers korrekt kalibriert sein. Die richtige Nivellierung des Druckbetts ist ebenfalls essenziell, um viele Druckprobleme zu vermeiden.

Hier findest du einen detaillierten Guide zu allen Druckfehlern, denen du im 3D-Druck begegnen kannst: 3D-Drucker Fehler: Schritt-für-Schritt-Anleitung mit Bildern

FAQ – Häufig gestellte Fragen

Wie schwierig ist es ein 3D-Drucker zu benutzen?

Die Nutzung moderner 3D-Drucker ist sehr einfach geworden und kann auch von Anfängern ohne vorherige Technologieerfahrung problemlos bewältigt werden.

Was kann man mit einem 3D-Drucker anfangen?

Mit einem 3D-Drucker kannst du nicht nur dekorative Objekte herstellen, sondern auch eine Vielzahl an praktischen Dingen für den Haushalt drucken. Die diversen verfügbaren Materialien bieten dir unzählige Möglichkeiten, um individuelle und nützliche Gegenstände zu kreieren, die genau auf deine Bedürfnisse zugeschnitten sind.

Was kostet ein Einsteiger 3D-Drucker?

Ein Einsteiger 3D-Drucker ist bereits ab ca. 200 € erhältlich. Um häufige Probleme beim 3D-Druck zu ersparen, solltest du jedoch einen 3D-Drucker mit einem etwas höheren Preis wählen. 3D-Drucker in der Preisspanne zwischen 350 und 450 € bieten meistens gute Upgrades, um Fehler zu vermeiden und die Bedienung zu erleichtern.

Welche Materialien eignen sich am besten für den 3D-Druck für Anfänger?

Am besten eignen sich PLA für FDM-Drucker und Standardharz für SLA-Drucker für Anfänger, um mit dem 3D-Druck zu beginnen.

---

Achtung: Diese Website ist Eigentum von Martin Lütkemeyer und wird von Martin Lütkemeyer betrieben. Martin Lütkemeyer ist Mitglied bei Partnerprogrammen von Amazon Services LLC und anderen. Dies sind Affiliate-Werbeprogramme, die es Webseiten ermöglicht, Werbeeinnahmen durch Werbung und Verlinkung mit Amazon.com und anderen zu erzielen. Die mit * markierten Links sind Affiliate-Links.