Die Geschichte des 3D-Drucks

Der stille Beginn einer Revolution


Wir schreiben das Jahr 1859…

Was 1859???

Der beginnt gleich mit einem Zahlendreher?!?

Nein das Jahr stimmt, doch es wird oftmals vergessen, dass die ersten dokumentierten Anfänge der 3D-Drucktechnologie schon ca. 160 Jahren zurückliegen.

Also nochmal von Anfang an.


​Wir schreiben das Jahr 1859, als der Künstler François Willème in seinem Pariser Atelier eine Technik entwickelte um Portraits, Profile oder sogar Büsten schnell und ohne bildhauerische Vorkenntnisse herstellen zu können. Er nutzte die Fototechnik, die ja zu damaliger Zeit noch in den Kinderschuhen steckte. Francois stellte 24 Kameras in 15 Grad Abstand auf, so dass er alle benötigten Informationen über das Modell festhalten konnte. Das Modell selbst entsteht durch das Nachzeichen der Außenkonturen dies geschah damals mit einem Pantographen, der das Objekt nun Schicht für Schicht entstehen ließ. Auch wenn es mit der heutigen Technik nicht zu vergleichen ist, finde ich, dass dieser Mann von damals auf alle Fälle eine Erwähnung in der heutigen 3D-Drucktechnologie wert ist. Obwohl die entwickelte Technik von Francois für die damalige Zeit ziemlich effizient war, geriet sie leider in Vergessenheit.

By François Willème - Photosculpture, Public Domain,

Bis zu den 1980er-Jahren spielten in der Fertigungstechnik vorwiegend subtraktive oder formgebende Fertigungsverfahren die vorherrschende Rolle. Komplexe Formen wurden beispielsweise durch Einschmelzen und Eingießen in die vorgefertigten Formen hergestellt. Diese Variante hatte den Nachteil, dass ein extremer Aufwand betrieben werden musste, um Prototypen bzw. Simulationsmodelle zu erzeugen.


Der Japaner Hideo Kodama vom „Municipal Industrial Research Institute“ in Nagoya entwickelte 1981 das erste additive Fertigungsverfahren. Hierbei benutzte er Photopolymere, die er Schicht für Schicht auf ein Bett auftrug und mit einer Blitzlinse an Ort und Stelle aushärtete. Dieses Verfahren führte er nur theoretisch durch und schrieb dazu einige Berichte.

Hideo Kodama

​Ich kann dir jetzt nicht sagen, ob Chuck Hull1984 diese Berichte gelesen und als Inspiration genutzt hat, doch er revolutionierte die ganze Fertigungstechnik. Sein additives Fertigungsverfahren bezeichnete er als „Stereolitographie“. Chuck benutzte genau wie Hideo Photopolymere, doch er ersetze das UV-Licht mit einem vom Computer gesteuerten Spiegellaser, der die gewünschten Punkte nacheinander aushärtete. Bis zu heutigen Zeit wird dieses Verfahren angewendet, denn der große Vorteil ist, dass wenige Stützstrukturen benötigt werden und dadurch enorm Material eingespart werden kann.

Charles Hull, Entwickler vom SLA 3D-Drucker

Auszüge aus dem Patentantrag von Charles Hull

  • 1987 der erste kommerziell erhältliche 3D Drucker, der SLA-1
  • 1989 ließ Carl Deckard sich die Lasersintern-Methode (SLS) patentieren
  • 1989 FDM-Verfahren (Fused Deposition Modelling) wurde beantragt und 1992 genehmigt.
  • 1998 LOM (Laminated Object Manufacturing)
  • 1999 BPM (Ballistic Particle Manufacturing)
  • 2000 SGC (Solid Ground Curing)

Zum Beginn des 21.Jahrhunderts wurde der 3D-Druck nicht mehr nur zur Fertigung von Prototypen oder Simulationsmodellen genutzt. Jetzt wurde er auch zur Erzeugung von spezifischen Werkzeugen, Gussformen und kleineren Serien komplexer Endprodukte eingesetzt. Mit diesem Zusammenhang entstanden viele Unternehmen die alle eigene Namen für ihre Technologie patentierten. Nun sprach man von Rapid Tooling (RT), Rapid Casting und Rapid Manufacturing (RM), nichts desto trotz blieb es bei einem additiven Fertigungsverfahren.

Jetzt war der industrielle Run auf diese Technologie ausgebrochen und die Hersteller entwickelten jedes Jahr neue Geräte, die immer schneller und präziser wurden. Doch eine Nische konnten sie bis dahin nicht abdecken, bzw. sie haben das Entwicklungspotenzial eventuell nicht richtig eingeschätzt.

Ich spreche hier von den Privatanwendern.

Wie du und ich.


Erst 2007 entwickelte Dr. Adrian Bowyer den RepRap. Dieser 3D-Drucker konnte mittels Autoreplikationen alle seine Kunststoffteile selbst herstellen. Dr.Bowyer sah das Potenzial der Privatanwender und stellte die Gerätepläne und den Software-Code als frei nutzbare General Public License zur Verfügung. Hier wurde der Grundstein für die heute wachsende 3D-Druck Communtiy gelegt.


Dr. Adrian Bowyer


Im Jahr 2012 kamen die ersten erschwinglichen 3D-Drucker für Privatanwender auf dem Markt.

Wie du siehst, ist die Geschichte über den 3D-Drucker, so wie wir ihn heute kennen, relativ kurz, doch ich denke, dass dieser in den späteren Geschichtsbüchern eine wesentliche Rolle spielt. Ich kann nicht in die Zukunft schauen bzw. möchte ich nicht übertreiben, aber man kann diese Erfindung schon mit dem Rad, dem Buchdruck oder mit dem ersten Auto gleichsetzten. Die Geschichte über den 3D-Druck ist noch lange nicht beendet und du kannst auch Teil dieser werden.

Ich hoffe dir hat dieser kleine Einblick in die Vergangenheit des 3D-Drucks gefallen. Meine Informationen beziehen sich rein auf die Quellen, welche im Internet leicht zu finden sind. Ich gebe keine Garantie auf Vollständigkeit aller Angaben. Natürlich sind das bei weiten noch nicht alle Geschichtsrelevante Informationen zu diesem Thema. Diese möchte ich nach und nach weiter hinzufügen. Solltest du Informationen oder Artikel haben, die deiner Meinung nach definitiv dazu gehören, dann schick sie mir bitte. Ich bin für Verbesserungsvorschläge und Ideen, Kritiken jederzeit dankbar.

Nichts desto trotz hoffe ich das ich dir einen kleinen Einblick in die Geschichte des 3D-Druckes geben konnte und hoffe bald von dir zu hören.

Bessere Haftung auf dem Druckbett

​Das FDM-Verfahren hat sich in den letzten Jahren rasant verändert. Beinahe monatlich kommen neue 3D-Drucker auf den Markt ebenso verschiedene Materialien, aus denen du wählen kannst. Auch Dual-Drucker werden mittlerweile von vielen verschiedenen Herstellern angeboten. Rund um den 3D-Druck entwickelten sich riesige Industriezweige, es entstehen immer mehr Anwendungsfelder.


Was sich aber seit Beginn dieser Technik nicht verändert hat, ist die Tatsache, dass die erste Schicht auf dem Druckbett haften muss. Das sogenannte Fundament deiner Drucke bildet die Basis und ist oftmals das Zünglein an der Waage zwischen einem funktionierenden Druck oder einem Fehldruck. Im Internet findest du einige sehr gute Forenbeiträge bzw. Artikel darüber, die auch mir weitergeholfen haben. Auf der Basis dieser Informationen und meiner persönlichen Erfahrungen stelle ich dir verschiedene Möglichkeiten zur optimalen Haftung auf dem Druckbett vor. Abschließend findest du eine Link-Liste verschiedener Produkte. Hierbei handelt es sich wieder um Affiliate-Links, durch deren Nutzung du diese Seite indirekt unterstützen kannst. Bevor wir näher auf die Hilfsmittel eingehen, muss geklärt werden, ob die Grundvoraussetzungen für gute Haftung auf dem Druckbett gegeben sind.

Die 5 Grundvoraussetzungen:

#1 - Sauberes Druckbett

Die oberste Voraussetzung ist ein sauberes Druckbett. Es dürfen weder alte Druckrückstände noch Staub oder Fett auf dem Druckbett sein.

#2 - Druckbett Nivellierung

Der Abstand zwischen Düse und Druckbett muss stimmen. Die Druckbett-Nivellierung ist ein entscheidender Faktor für eine optimale Haftung

#3 – Richtige Drucktemperatur ​auswählen

​​​Je nach verwendetem Material musst du die richtige Drucktemperatur wählen. Wird diese nicht richtig eingestellt, kann es passieren, dass zu wenig Material aus der Düse extrudiert wird und deshalb das Filament nicht auf dem Druckbett haften kann.

#4 – Druckbetttemperatur an das Material ​anpassen

​Auch die Druckbetttemperatur muss je nach Material angepasst werden. Anderenfalls kann es zum bekannten „Warping“ kommen, wodurch die Haftung des Modells stark darunter leidet.

#5 – Reduzierte Druckgeschwindigkeit der ersten Schicht

​​​Besonders bei der ersten Schicht sollte die Druckgeschwindigkeit gering sein. Dadurch ermöglichst du dem Filament eine bessere Haftung an das Druckbett. Gib dem Material die nötige Zeit die es braucht.


Hast du alle diese Punkte überprüft?  Immer noch Haftungsprobleme?


​​Hier kommen die verschiedenen Möglichkeiten:


Möglichkeit 1: Veränderung im Slicer-Programm

Die vielleicht einfachste Möglichkeit deinem 3D-Druck eine bessere Haftung auf dem Druckbett zu geben, ist das Einstellen der Brim-Funktion im Slicer-Programm. Es  entsteht so eine größere Auflagefläche des Objektes, was sich positiv auf die Haftung auswirkt. Nach Fertigstellung des Druckes entfernst du diese einfach wieder.


Für die ersten Schichten kannst du auch den Lüfter ausschalten. Die meisten Slicer-Programme machen dies automatisch, besser aber , du überprüfst es zu Beginn deines Druckes.


Willst du ABS drucken, empfehle ich dir, den Lüfter für den gesamten Druck auszustellen. Bei kleinen Teilen musst du jedoch aufpassen, dass die Schichten auch genügend Zeit haben, sich abzukühlen. Das kannst du mittels Reduzierung der Druckgeschwindigkeit erreichen.

Auswahl des Haftungstyps:


​Einstellung der Kühlungsfunktionen:



​Möglichkeit 2: Druckbett konfigurieren

Es gibt verschiedene Varianten, dein Druckbett zu konfigurieren. Entscheide je nach Drucker und verwendetem Material, welche für dich geeignet ist.

​Blue Tape

Das sogenannte "Blue Tape"ist ein Malerabdeckband, welches du auf das Druckbett aufklebst. Beachte dabei, dass zwischen den einzelnen Streifen keine Abstände und Überlappungen entstehen. Dieses verursachen Unebenheiten auf der untersten Schicht.


Haarspray

Besteht das Druckbett aus Glas, kann es nicht schaden, ein wenig Haarspray darauf zu sprühen. Die besten Ergebnisse erzielte ich mit Haarspraystärke 4. Achtung! Niemals im Druckraum sprühen! Der Nebel kann sich sonst auch auf die Achsen legen.


Haftspray

Es gibt speziell entwickelte 3D-Druck - Haftungssprays. Diese wirken auch wunderbar. Sei jedoch beim Lösen deines Objektes sehr vorsichtig damit es nicht zerstört wird.


Klebestift(UHU-Stick)/Klebestift (Magigoo)

Jeder hat wahrscheinlich einen Klebestift zu Hause. Auch dieser kann die Haftung deines 3D-Druckes erhöhen. Wenn du dein Druckbett damit bestreichst, achte darauf, dass keine Klumpen entstehen, sondern nur ein leichter Film auf dem Bett zu sehen ist.


Zuckerlösung/Malzbier/Bier

Auch handelsübliche Lebensmittel wie Zuckerlösung oder das geliebte Bier können hilfreich sein. Dabei solltest du es nicht übertreiben, denn schon eine dünne Schicht reicht oftmals aus.


​ABS Beschichtung

Hier bestreichst du dein Druckbett mit aufgelöstem ABS Material. Diese Tinktur kannst du aus alten ABS Resten und Aceton herstellen. Gute Ergebnisse konnte ich mit folgender Mischung erreichen – 100 ml Aceton zu ca. 30 bis 40g ABS Material –.  Am Ende muss ein milchiger Film zu sehen sein. Vergiss dabei nicht die Sicherheitsvorschriften beim Umgang mit Aceton! Handschuhe und eine Atemschutzmaske sind ein absolutes Muss um keine gesundheitlichen Probleme hervor zu rufen.


​Glas und Spiegelfliesen

Die meisten Drucker sind standardmäßig mit Glas- oder Spiegelfliesen ausgestattet. Drucke aus PLA haften darauf gut, bei ABS-Drucken wird es schwieriger. Das Glas muss auf jeden Fall fett- und staubfrei sein. Wenn du die oben genannten Grundvoraussetzungen eingehalten hast, sollte einem ordentlich haftenden PLA-Druck nichts im Weg stehen.


​Filaprint Dauerdruckplatte

Diese Druckplatte weist im beheizten Zustand eine besondere Haftwirkung auf. Sobald sie abgekühlt ist, lassen sich die gedruckten Objekte ohne Probleme wieder lösen. Persönlich habe diese Platte noch nicht genutzt. Du findest dazu vielversprechende Videos auf Youtube. Erwerben kannst du sie bei Filafarm. Dort findest du auch andere Produkte rund um den 3D-Druck.


​Borosilikatglas

Besonders ABS PLA Drucke haften auf diesem Glas besser als auf herkömmlichen Glasplatten. Borosilikatglas lässt sich gut verarbeiten. Drucke können so sehr  "Plan" gefertigt werden, was bei der Haftung von gedruckten Objekten wichtig ist. Weitere Vorteile des Borosilikatglases sind die hohe Bruchfestigkeit und die Hitzeresistenz. Drucken mit hohen Temperaturen wir dadurch ermöglicht.


​Buildtak

Hierbei handelt es sich um Folie, die auf eine Platte aufgeklebt wird. Diese muss unbedingt blasenfrei auf die Unterlage aufgebracht werden! In viele Foren liest man aber auch, dass die Haftung „zu gut“ ist und deshalb das Lösen des Druckobjektes zur großen Herausforderung werden kann.


​Aluminiumdruckplatte

Aluminiumdruckplatten bestehen oftmals aus Aluminium-Guss-Material mit PEI- Beschichtung. Je nach Hersteller und Verkäufer kann diese für deinen 3D-Drucker speziell angefertigt werden. Die Platte eignet sich für die herkömmlichen Druckmaterialien. Eine geringe Anpassung deiner Druckwerte wird aber notwendig sein.


​Tufnol

Es handelt sich dabei um ein Epoxidglashartgewebelaminat, welches sich besonders für den 3D-Druck mit Nylon eignet. In verschiedenen Foren findest du darüber interessante Testberichte.


Möglichkeit 3: Konstruktion verändern


Ein weiterer Punkt, für eine bessere Haftung zu sorgen, ist das leichte Verändern deiner Konstruktionsdatei. Natürlich kommt es dabei immer auf dein zu druckendes Objekt an. Du solltest jedoch wissen, dass runde Flächen besser auf dem Druckbett haften als eckige. Die Kräfte wirken hier anders. Das Problem, dass sich zum Beispiele eine Ecke hochzieht (Warping), ist durch die runde Kontur nicht mehr gegeben. Eventuell kannst du diesen Aspekt in deine Konstruktion einbeziehen.

Ultimaker 3 Extended – Produktvorstellung und meine Erfahrungsberichte!

Es ist schon wieder fast 2 Jahre her, seitdem ich meinen ersten Erfahrungen mit einem 3D-Drucker (Ultimaker Original Plus) machen konnte. Der Markt und die Technologie hat sich in dieser Zeit enorm weiterentwickelt. Jahr für Jahr übertreffen sich die Hersteller mit neuen 3D-Druckern und die Bandbreite wird immer größer. Um mehr Erfahrungen sammeln zu können und meine Serviceleistungen zu erweitern, habe ich mich dazu entschlossen, ein neuen 3D-Drucker zu kaufen.


Nach langer Recherche und dem Durchstöbern von unzähligen Foren bzw. Testberichten, bin ich doch wieder bei der Firma Ultimaker gelandet. Es gibt zahlreiche andere Hersteller, die auch super 3D-Drucker anbieten, jedoch war ich mit dem Gesamtpaket meines ersten 3D-Druckers rundum zufrieden. Deswegen habe ich mich wieder für einen Ultimaker entschieden.

Ich schilder dir hier meine ersten Erfahrungen und Eindrücke mit dem Ultimaker 3 Extended. 


1.Produktdaten und Besonderheiten

Als kleinen Einstieg kann ich dir das Herstellervideo von dem Ultimaker 3 empfehlen. Hier werden dir alle Neuerungen und Besonderheiten kurz und anschaulich vorgestellt.

Allgemeines:

  • Ausführung: Fertiggerät
  • Technologie: (FDM/FFF)
  • Objektgröße (max.): 215 x 215 x 300 mm
  • Druckgeschwindigkeit (max.): 300mm/s
  • Schichtdicke: 0,02 - 0,20 mm

Ausführung:

  • Extruder: 2x
  • Filament:Nylon, PLA, ABS, CPE, PVA
  • Filament Ø: 2,85mm
  • Düse: 0,25mm - 0,8mm
  • Heizbett: 20 bis 100°C

Besonderheiten:

  • integrierte Kamera
  • Dual-Druck möglich
  • NFC-Materialerkennung
  • USB-Anschluss
  • Wifi tauglich

2.Auspacken und Lieferumfang


Die Verpackung des Ultimakers 3 Extended ist wirklich sehr stabil und kompakt. Mit seinen Maßen 40x40x70 cm ist das Paket noch relativ handlich. Der Drucker mit dem Zubehör und den 2 mitgelieferten Filamentspulen ist ca. 17 kg schwer. Man sollte bei Anlieferung lieber selber vor Ort sein.

​Lieferu​mfang:

Außer dem 3D-Drucker, ​bekommt man auch eine Menge an Zubehör mitgeliefert und zwei verschiedene Filament-Sorten. Die eine ist normales PLA (350g) und die andere ist eine PVA – Filamentspule(350g). Das PVA wird häufig als Stützmaterial für den 3D-Druck verwendet.

Das mitgelieferte Zubehör findest man in der „Accessory-Box“.


Accessory-Box Inhalt:


Print Core AA 0.4, Print Core BB 0.4, Glasplatte, Kabelabdeckung, Spulenhalter mit NFC-Kabel, Materialführung, Ethernetkabel, USB-Stick, Klebestift, Maschinenöl (für X/Y-Achse), Magnalube-Schmierfett (für Z-Achse), Sechskantschraubendreher, XY-Kalibrierungsblatt, Nivilierungskarte, Kurzanleitung, Netzadapter, Netzkabel

Zwischenfazit:

Positiv: Super verpackt, dadurch keine Transportschäden oder ähnliches, kein unnötiges Füllmaterial


Negativ: Nichts Negatives aufgefallen


3.Montage des Gerätezubehörs

Bevor man mit der Montage beginnt ist es ratsam, sich die Ultimaker App herunterzuladen oder sich das Benutzerhandbuch vom mitgelieferten Stick zu ziehen. Dort findet man eine detaillierte Anleitung, um deinen Ultimaker Druck bereit zu machen. Um mit der Montage beginnen zu können, muss nur noch der Kabelbinder bei den Achsen und das blaue Tape um den Druckkopf entfernt werden.

Die Montage Zeit beträgt ca. 10 min. Diese kann in 3 Stufen eingeteilt werden.

In der ersten Stufe montiert man den NFC-Spulhalter und schließt ihn an. Dabei muss man den Drucker vorsichtig auf die rechte Seite legen, um an die NFC-Buchse heranzukommen. Wenn man das Kabel richtig verlegt hat, kann man den Drucker wieder aufstellen und die Kabelabdeckung anbringen.

In der nächsten Stufe öffnet man die vorderen Klemmen beim Druckbett. Die mitgelieferte Glasplatte wird nun von vorn darauf geschoben und mit den Klemmen wieder fixiert.

Jetzt sind wir schon in der letzten Stufe. Bei dieser muss der Drucker nur noch ans Stromnetz angeschlossen werden. Hierbei ist die Ausrichtung des Steckers zu beachten, um Schäden an der Steckverbindung zu vermeiden.

So, das war`s schon mit der kurzen und knappen Einrichtung des Ultimaker 3 Extended. Was ich noch mit erwähnen möchte, falls du dir diesen 3D-Drucker kaufen möchtest, ist, dass du dich von vornherein erkundigen solltest, welchen Netzstecker Typ das Kaltgerätekabel besitzt. In meinem Fall war ein Netz-Stecker-Typ I (Australien, Neuseeland, China) dabei. Ich kann dir aber nicht genau sagen, ob das vielleicht nur ein Versehenen war. Nichtsdestotrotz war die Einrichtung sehr leicht und unproblematisch.


Fazit der Montage:

Positiv: Leichte und unkomplizierte Montage, gute Dokumentation in der App und im Benutzerhandbuch


Negativ: Falscher Netzstecker Typ (leicht zu beheben)


4.Einrichten und Vorbereiten

Nachdem der 3D-Drucker an das Stromnetz angeschlossen ist, wird er mittels eines kleinen Kippschalters auf der Rückseite angeschaltet. Im Display werden dir die folgenden Arbeitsgänge schrittweise erklärt. Wenn man der englischen Sprache nicht ganz so mächtig ist, dann sollte man in den Einstellungen die Sprache gleich ändern. Die Navigation durch das Menü wird mittels des Knopfes gesteuert.

Die Print-Core einrichten

Der Ultimaker 3 verfügt über zwei austauschbare Print Cores im Druckkopf.  Der erste Print Core ist bei der Lieferung schon im Druckkopf, sodass man nur den zweiten Steckplatz belegen muss. Hier ist zu überlegen, mit was für Material man drucken möchte. Dementsprechend wird der zweite Print Core ausgewählt. Wenn mit ABS, PLA oder ähnliches gedruckt wird, dann benutzte den zweiten AA-Print-Core. Sollte man jedoch die Absicht haben Stützmaterial aus PVA zu drucken, dann benutzt man den BB-Print-Core, da dieser eine spezielle Geometrie besitzt, um Verstopfungen oder ähnliches zu vermeiden.

Wenn der zweite Print-Core reingeklickt ist, wird dieser automatisch vom Ultimaker erkannt und die Lampen leuchten dann hellblau auf.

Ultimaker mit Material beladen

Bevor wir nun mit dem ersten Druck beginnen können, muss der 3D-Drucker natürlich mit Material bestückt werden. Hierbei wird zuerst der zweite Print-Core beladen. Auch hier wird man tatkräftig vom Drucker unterstützt, der dir Schritt für Schritt sagt, was zu machen ist. Das Ziel dabei ist es, dass bei beiden Düsen Material herauskommt. Wenn man hauseigene Materialen von Ultimaker nimmt, werden diese automatisch erkannt und an deinen 3D-Drucker weitergegeben.

Was ich noch hier anmerken möchte, ist, dass es nicht immer reibungslos funktioniert, besonders wenn zwei NFC- Materialien verwendet werden. Hier kann der Ultimaker sich nicht immer entscheiden, zu welchem Print-Core er es zuordnen soll. Das ist jedoch nur ein kleines Problem, da man es auch manuell einstellen kann.

Firmeware und Cura Software

Nun hat man den 3D-Drucker mit Material bestückt und die Print-Cores ordnungsgemäß installiert. Jetzt muss nur noch die W-Lan Verbindung erstellt und der Ultimaker 3 Extended mit einer Cura Software synchronisiert werden. Für den Ultimaker 3 muss mindestens Cura 2.3 verwendet werden.

Fazit vom Einrichten:

Positiv: Schrittweise und verständliche Erklärung der Arbeitsgänge, Print-Core Installation problemlos erfolgt


Negativ: Materialerkennung hat nicht immer funktioniert


Info: Nachdem alle Arbeitsgänge erfolgreich abgelaufen sind, wäre der Ultimaker 3 Extended theoretisch bereit für seinen ersten 3D-Druck. Da die erste Kalibrierung der Achsen vom Hersteller übernommen worden ist. Da ich einmal in der Materie stecke und gern alles vom 3D-Drucker wissen möchte, hab mich entschieden die Kalibrierung selbstständig nochmal durchzuführen.


5.Kalibrieren der Achsen

Bei der Kalibrierung der Achsen sollte man am besten mit der Z-Achse anfangen, um eventuelle Schäden auf der Glasplatte zu vermeiden. Das ist die sogenannte Druckbettnivellierung. Dies, kann manuell mittels der mitgelieferten Kalibrierungskarte erfolgen oder man lässt es automatisch vom Drucker durchführen. Bei beiden Varianten siehst du eine detaillierte Beschreibung der Arbeitsgänge auf dem Display.

Wenn die Nivellierung des Druckbettes abgeschlossen ist, sollte man die Kalibrierung der X- und Y-Achse durchführen. Im Benutzerhandbuch wird diese wie folgt beschrieben.


Starten der Kalibrierung:

  1. Gehe zu System->Wartung->Kalibrierung->XY-Versatz kalibrieren.
  2. Der Ultimaker 3 wird nun eine Rasterstruktur auf dem Druckbett drucken. Jetzt musst du bis zur Fertigstellung warten.
  3. Nachdem der Ultimaker 3 abgekühlt ist, entferne die Glasplatte vom Drucker und platzieren diese auf dem XY-  Kalibrierungsblatt. Stelle sicher, dass das gedruckte Raster exakt auf den beiden Rechtecken auf dem Blatt platziert ist.
  4. Finde die ausgerichteten Linien auf dem gedruckten Raster mit der Bezeichnung X und schaue, welche Zahl zu diesen Linien gehört. Gebe dann diese Zahl als den X-Versatzwert auf deinem Ultimaker 3 ein.
  5. Finde die ausgerichteten Linien auf dem gedruckten Raster mit der Bezeichnung Y und überprüfe, welche Zahl zu diesen Linien gehört. Gebe dann diese Zahl als den Y-Versatzwert auf deinem Ultimaker 3 ein.

Diese Werte werden dann für die entsprechenden Print-Cores Paare gespeichert, sodass du diese Kalibrierung nur noch selten durchführen musst. Wenn alles reibungslos funktioniert hat, kann der erste 3D-Druck mit zwei verschiedenen Materialien bzw. Farben beginnen.

Fazit vom Kalibrieren:

Positiv: Verständliche und logische Anleitung auf dem Display, viele automatische Abläufe


Negativ: Nichts Negatives aufgefallen


6.Druckbetrieb

Zu dem vielen Zubehör gehörte auch ein 16GB Stick. Auf diesen findet man das Benutzerhandbuch in diversen Sprachen, aber auch 3 Druckdateien. Für meinen ersten Druck habe ich mich für das Minical entschieden. Im Anschluss wurden noch andere Modelle gedruckt mit den unterschiedlichen Materialkombinationen.

Die folgenden Druckerzeugnisse:

previous arrow
next arrow
ArrowArrow
Slider

Fazit vom Druckbetrieb:

Positiv: Hohe Druckqualität, leise beim Druck, manuelle Einstellungsänderung während des Druckes, einfaches und schnelles wechseln der Print-Cores


Negativ: Durchschnittliche Auflösung der eingebauten Kamera


7.Wartung

Um stehts qualitativ hochwertige Drucke zu erhalten, benötigt der Ultimaker 3 Extended eine regelmäßige Wartung. Diese kann in vier verschiedene Arbeitsgebiete aufgeteilt werden.

  • Firmeware aktualisieren
  • Schmierung der Achsen
  • Säubern des Druckers
  • Wartung der Print-Cores

Ich möchte das Thema nicht unnötig in die Länge ziehen, da der komplette Ablauf auch im Benutzerhandbuch zu finden ist. Doch was ich hier noch kurz erwähnen werde, sind die Wartungsintervalle. Das heißt, welche Wartungsarbeiten, wann und wie oft, gemacht werden sollten. Diese Intervalle werden von Ultimaker vorgegeben.


Monatlich: Drucker reinigen, Ölen der Achsen


Viertel Jährlich: Achsspiel überprüfen, Spannung der Zahnriehen überprüfen, Auf Verschmutzungen am vorderen Lüfter des Druckkopfes überprüfen, Qualität der Silikondüsenabdeckung überprüfen, Print-Cores reinigen, Leitspindel Z-Motor fetten


Jährlich:Feeder reinigen und Bowden-Tubes ersetzen


Gesamtfazit vom Ultimaker 3 Extended:


Es beginnt mit einer gut durchdachten Verpackung und endet in wirklich sehr guten Druckergebnissen. Der Ultimaker 3 Extended hat mich schon nach kurzer Zeit sehr überzeugt und der Kontrast zu meinem selbst zusammengebauten Ultimaker Original Plus ist extrem. Trotz der nicht überragenden Bildqualität der Kamera, empfinde ich diese als sehr nützlich, um ab und an ein Auge auf den Druck werfen zu können. Das leichte Wechseln der Materialspulen und das automatische Erkennen von hausinternen Materialien würde ich trotz kleiner Erkennungsprobleme als sehr gelungen bezeichnen. 


Meines Erachtens besticht der Ultimaker 3 Extended besonders durch seine hohe Qualität bei zweifarbigen Modellen. Auch die Wiederholgenauigkeit und das Drucken von wasserlöslichem Stützmaterialien geben neue Möglichkeiten beim Erstellen von 3D-Modellen, sodass die Grenzen des Machbaren weiter ausgedehnt werden.


Natürlich sollte man ein wenig Erfahrung zum Thema 3D-Druck mitbringen, um das Optimum aus dem 3D-Drucker herauszuholen. Doch in der großen und sehr aktiven Ultimaker Community wird dir bei Problemen sofort geholfen, was auch ein großer Pluspunkt für die 3D-Drucker der Ultimaker-Familie ist.


Auch wenn die meisten Menschen, die von mir erwähnten positiven Dinge für einem 3D-Drucker dieser Preisklasse erwarten, so finde ich schon, dass der Ultimaker 3 Extended mit einem sehr guten Preis-/Leistungsverhältnis überzeugen kann. 


Das war mein kleiner Testbericht zum Ultimaker 3 Extended. Ich bin gespannt, was die Zeit mit sich bringt und was für tolle Produkte in der nächsten Zeit hergestellt werden. Falls du dich jetzt entschieden nun selbst einen zu kaufen und noch fragen hast, dann schreib es einfach in den Kommentaren oder nutze mein Kontaktformular.

Ultimaker Original Plus – Aufbau und meine ersten Erfahrungen

Ultimaker Original Plus

Ultimaker Original Plus

Datenblatt des Ultimaker Original Plus :

  • Features: Heated Bed, 100% Open Source und somit Upgradebar, UltiController inklusive, Dual Extruder Upgrade optional


  • Bauvolumen: 210mm x 210mm x 205mm


  • Schichtstärke: 0.2-0.02mm


  • 3D-Druck Geschwindigkeit: 30 mm/s – 300 mm/s


  • Travel speed: 30 mm/s – 350 mm/s


  • Empfohlener Filamentdurchmeser: 2.85 mm der Premium Innofil3D Filamente

Warum habe ich den Ultimaker Original Plus gewählt?


Da ich zur Zeit nur theoretisches Halbwissen über den 3D-Druck besitze war es für mich ein wichtiges Entscheidungskriterium das es sich um ein Bausatz handelt. So versuche ich von der Basis aus mich mit dem Thema zu beschäftigen und mein Wissen über den 3D-Druck zu erweitern. Der Ultimaker Original Plus ist nicht mehr das aktuellste Modell, aber die Bewertungen und Eindrücke die ich im Internet von anderen Leuten gefunden habe überzeugten mich das dies mein erster 3D-Drucker wird.

Dieser Bausatz zeichnet sich besonders durch die enorme Geschwindigkeit, die hohe Schichtauflösung und dem große Druckraum aus, außerdem hat mir die Holzoptik echt gefallen.Was nicht unerwähnt bleiben darf ist die Tatsache das die Firma Ultimaker ein gestander Hersteller von 3D-Drucker ist und es schon ein rießige Communtiy mit dieversen Foren rund um diese 3D-Drucker enstanden sind. Mit ca. 1500€ ist dieser Drucker schon eine relativ hohe Investition doch ich bin überzeugt davon, dass er das Geld wert ist.


Kurze Einführung


Den Ultimaker Original Plus habe ich bei der Firma 3Dmensionals gekauft.Das Paket kam nach fünf Werktagen pünktlich und in einem Einwandreien zustand bei mir an. Bevor ich zu dem Aufbau komme möchte ich vorab sagen das ich sehr zufrieden mit dem Bausatz bin doch man sollte sich wirklich Zeit lassen und ein gesundes Nervenkostüm besitzen. Die Dokumentation ist nur auf Englisch erhältlich deshalb sollte man die Arbeitschritte zweimal lesen um diverse Fehler zu vermeiden.


Was mir persönlich sehr geholfen hat ist das Buch "3D-Druck für Anspruchsvolle" von Christian Rattat. Hier gibt er dir wichtige Informationen auf was du achten solltest und durch die beigefügten Bilder kann man die Arbeitsschritte sehr gut nachvollziehen. Mit dem Buch, der Anleitung und ein bisschen handwerklichen Geschick sollte dir der Aufbau selbst auch gelingen.

Ultimaker Original Plus - Originalverpackung

Originalverpackung von Ultimaker

Buch von Christian Rattat


!!!Der Aufbau beginnt!!!


Tag 1:                      Holzrahmen, Montage der X- und Y-Achsen


Begonnen habe ich mit dem Aufbau des Holzrahmens. Man sollte die Außenkanten zuvor mit Schleifpapier bearbeiten um den Zusammenbau zu erleichtern. Dieser ist relativ leicht zu bewerkstelligen und ist ein hervorragender Einstieg.Nachdem der Zusammenbau und die Montage der Endschalter erfolgt ist, habe ich begonnen die Motoren der X- und Y-Achse an dem Gehäuse zu befestigen.

Montage der Endschalter

Das fast fertige Gehäuse

Montierte Schrittmotoren


Tag 2:                                           Gleitblöcke, Montage der Wellen


Am nächsten Tag begann ich mit der Montage der Gleitblöcke. Jeder von ihnen besteht aus fünf Holzteilen und diese werden auf das Gleitlager aus Messing gedrückt. Hier ist besonders die Lage und die Nummerierung der Holzteile zu achten um später die Gleitblöcke nicht wieder auseinander bauen zu müssen. Als ich damit fertig war begann ich die Wellen für die X-und Y-Achse in das Gehäuse anzubringen und auf diese die Gleitblöcke zu schieben.

Zusammengebaute Gleitlager

Vormontage der Wellen und Gleitblöcke

Montierte Wellen und Gleitlager im Gehäuse


Tag 3:                                          Heizbett und die Druckeinheit


Am Samstag befestigte ich das Heizbett an der Glasplatte und montierte die Z-Achse in das Gehäuse. Hier darauf folgten jetzt der Zusammenbau und die Montage der Druckeinheit und der Drucker war im Großen und Ganzen fertig gebaut. Bei den arbeiten benötigt man ein wenig Fingerspitzengefühl

Montiertes Heizbett im Gehäuse

Druckeinheit


Tag 4:                        Materialvorschubeinheit,Ausrichten der Achsen


Am letzten Tag musste ich nur noch die Materialvorschubeinheit montieren. Der nächste Schritt war das Ausrichten der X-und Y-Achse und das Einstellen der Zahnriehmen. Als dies erledigt war macht ich mich daran die Kabel mit dem Mainboard zu verbinden und begann mit dem ersten Test.

Materialvorschubeinheit

Der fertige Ultimaker Original Plus


Mein Eindruck vom Aufbau:


Sehr gute Beschriftung am Drucker und geradliniger Aufbau in der Beschreibung. Wer der englischen Sprache nicht so mächtig ist sollte sich das am Anfang vorgestellte Buch kaufen, denn dies ist wirklich eine sehr große Hilfe. Persönlich muss ich sagen das der Zusammenbau echt Spass gemacht hat und ich es jeden Neuling empfehlen kann. Natürlich bleiben Fehler nicht aus doch daraus lernt man und durch die Ultimaker Community hat man sehr viele Ansprechpartner die dir bei deinen Problemen helfen.

Kurze Aufzählung meiner Fehler:

  • Pulleys falsch auf die Welle montiert
  • Falsche Reihenfolge bei der Montage der Gleitblöcke
  • Z-Endstopper zu locker montiert
  • Nozzle nicht richtig fest gedreht, deswegen lief das flüssige Filament über den Alublock (daraus folgte eine verstopfte Düse)
  • Es wurde nicht genügend Druck in der Materialvorschubeinheit ausgeübt daraus folgte das das Material nur sporadisch transportiert worden ist

Kurzer Tipp: Man sollte sich auf alle Fälle Zeit lassen beim Zusammenbau und sich selbst nicht unter Druck setzen durch irgendwelche Vorgabezeiten. Die Arbeitsschritte möglichst zweimal durchlesen um Fehler zu vermeiden.

​Druckfotos

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Wichtige Werkzeuge beim 3D-Druck

Benötige ich Werkzeuge für meinen 3D-Drucker? Wenn ja welche wären das?

Diese oder ähnliche Fragen sind in der letzten Zeit bei mir vermehrt angekommen. Das hat mich dazu bewogen eine kleine Übersicht zu den grundlegendsten Werkzeugen bzw. Arbeitsmittel beim 3D-Druck anzufertigen. Diese können dir bei der Einstellung deines 3D-Druckers oder das bearbeiten deiner 3D-Drucke nützlich sein. Nicht alle sind notwendig, aber nach meinen Erfahrungen her ist es immer gut, ein wenig Auswahl zu haben, um das bestmöglichste Ergebnis heraus zu holen.


Vorab möchte ich dir noch sagen das diese Seite Affiliate Links enthält. Beim Kauf eines dieser Produkte, erhalte ich eine kleine Provision, was für dich jedoch keine zusätzlichen Kosten oder Gebühren bedeutet. Dieses Geld geht zu 100% in den weiteren Aufbau dieser Website und der Realisierung von Projekten, rund um den 3D-Druck.


Vielen Dank im Voraus.


Sechskantschlüssel

Die meisten Schrauben an den 3D-Druckern sind M3-Sechskantschrauben (ISO 7380 spezifisch. Mit dem Kauf eines Druckers wird oftmals der passende Schlüssel mitgeliefert, jedoch ist schwer damit an manche Schrauben heranzukommen.

Natürlich, benötigst du für Fertige 3D-Drucker weniger Werkzeug als wenn du einen Bausatz besitzt. Doch falls es zu Wartungsarbeiten kommt, kann es nicht schaden, wenn man gleich das richtige Werkzeug parat hat.


Zange

Die Zange eignet sich besonders für das Greifen und entfernen des Stützmaterials. Besorge dir am besten eine mit Langen Zinken da die Reichweite bei manchen Objekten von Nöten ist.

Wobei mir die Zange auch sehr geholfen hat, war das Festhalten der Muttern. Besonders in den Ecken der 3D-Drucker kann das eine ziemlich nervige Angelegenheit werden.


Seitenschneider

Eignet sich für das Entfernen des Stützmaterials, nah am Werkstück.

Aber sollte es auch Einkerbungen im Filament Strang geben, die den später Materialtransport behindern könnte, ist der Seitenschneider optimal für das zertrennen des Filament Stranges. Sehr nützliches und oft gebrauchtes Werkzeug.


Feilen-Set

Um das Ergebnis deiner 3D-Drucke so gut wie möglich zu gestalten, kann ich dir nur ein Diamant Feilen Set empfehlen. Damit kannst kleine Unebenheiten, Spuren oder Optische Unstimmigkeiten legalisieren.


Hakenklinge

Mit der Hakenklinge kannst du deine Kanten und Bohrungen sauber entgraten. Durch die Form der Klinge ist es leichter, einen sauberen und durchgängigen Schnitt durchzuführen, als wenn du mit einem Messer versuchst dies zu entgraten.


Feinmechanik-Öl

Dies ist zwar kein Werkzeug, aber für den 3D-Druck ein Arbeitsmittel, dass man nicht vernachlässigen darf. Die Achsen des 3D-Druckers müssen regelmäßig geschmiert werden. Wie oft das gemacht werden soll, hängt von der Benutzung und dem Arbeitsort ab. Die Leichtgängigkeit der Achsen muss gewährleistet sein, sonst wirst du nie einwandfreie 3D-Drucke haben.

Auch ein kleiner Tropfen Öl auf dem Filament Strang kann manchmal nicht schaden. Das minimiert die Reibung im Bowdenschlauch, was den Transport des Materials zugutekommt.


Blue-Tape

Das Blue-Tape ist besonders für PLA-Drucke geeignet. Es ist eine sehr leichte Möglichkeit die Haftung deines Druckes zu erhöhen. Das Tape wird gleichmäßig nebeneinander auf das Druckbett aufgebracht. Hierbei ist zu beachten, dass das Druckbett fettfrei ist und dass die Bahnen des Kapton Band nicht übereinander Lappen.


Spachtel

Die Spachtel dient dazu den fertigen 3D-Druck vom Druckbett zu entfernen. Manchmal löst sich auch das Objekt von alleine, wenn die Temperatur des Druckbettes sinkt. Sollte das jedoch nicht der Fall sein, so kann es nicht schaden, wenn man das geeignete Werkzeug hat. Hier sollte man mit vorsichtig agieren da man durch Unachtsamkeit den ganzen 3D-Druck zerstören kann.


Messerset

Die vielleicht simpelsten Werkzeuge die ich beim 3D-Druck benutzte sind Messer. Diese müssen natürlich scharf sein, damit man gut durch die Plaste kommt. Eine kleine Auswahl von verschiedenen Formen von Messer kann sehr hilfreich sein, um an alle Stellen gut heranzukommen.


Kegelsenker

Damit kann man schöne und saubere Fasen an Bohrungen anfertigen.


Schleifpapier

Schleifpapier eignet sich hervorragend zum Veredeln von 3D-Drucken. Die Rauheit der Oberfläche wird durch das Sandpapier reduziert und dadurch das Endergebnis des Druckes deutlich verbessert.


Messschieber

Hiermit kannst du deine Modelle auf Hundertstel genau vermessen. Auch das messen der Filament Stranges ist wichtig, um die richtige Einstellung in der Drucksoftware zu wählen. Die korrekte Handhabung mit dem Messgerät hat hohe Priorität da sonst die abgelesen Werte, verfälscht werden können.


Reinigungsnadel/Bohrer

Die Reinigungsnadel/Bohrer verwende ich zum „Entblocken“ meiner Düse. Durch das Wechseln des Materials bleibt oftmals Restmaterial in der Düse zurück. Das wiederum, verstopft den Durchfluss des neuen Materials. Mit der Reinigungsnadel kann ich das Problem schnell und sauber lösen.


Haftspray

Mit diesem Haftspray für 3D Drucker gehören Haftungsprobleme der Vergangenheit. In nur wenigen Sekunden bietet das Printafix Haftspray einen durchschnittlichen Halt von 121 N /cm². Durch diese gute Haftung musst du beim entfernen deines Druckes von der Druckplatte aufpassen, dass du das Objekt nicht verformst bzw. zerstörst.