3D-Druck

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Das Bottroper FabLab enthält unter anderem verschiedene 3D-Druck verfahren. Die allermeisten 3D-Druck Arbeiten werden von, im Fablab stehenden Ultimaker[1] und Tiertime Up Mini2 [2], direkt im Labor erarbeitet. Neben den Druckern mit normalem PLA/ABS Filament wird auch mit SLA [3] und SLS[4] Druckverfahren gearbeitet. Der 3D-Druck mit den Druckern der Ultimaker & Tiertime ist ein Additives Vertigungsverfahren, bei dem von unten nach oben sogenannte "Layer" gestapelt werden. Das Filament wird dabei aus dem Druckerkopf von oben auf die vorherige Schicht gedruckt.

Rahmenausstattung des Fablabs[Bearbeiten]

Im folgendem wird erläutert, womit das Fablab ausgestattet ist.

Ultimaker im Labor[Bearbeiten]

Ultimaker 2; Ultimaker 2+ (Übertragung verläuft über SD-Karte)

Ultimaker 2+ Extended (Übertragung verläuft über SD-Karte)

Ultimaker 3; Ultimaker 3+ (Übertragung verläuft über USB-Stick)

Ultimaker S5 (Übertragung verläuft über USB-Stick)

Material[Bearbeiten]

Das FabLab Bottrop benutzt hauptsächlich das Filament PLA der Firma Colorfabb [5] . Das Magazin umfasst unter anderem ein Sortiment aus den folgenden Filamenten:

-TPU- Filament [6], das als Eigenschaft sehr Flexibel ist.

-Kupferfilament [7] mit der Eigenschaft Metallähnlich zu sein.

- Leuchtendes Filament [8] mit der floureszierenden Eigenschaft Nachts temporär sichtbar zu sein.

Vorhandenes Filament kann im FabLab auf unserem Auststelltisch betrachtet werden. Weitere Nachträge zu unserem Filament folgen.

Bedienung der Drucker[Bearbeiten]

Es wird, bei Bedarf, vor Ort von unseren Mitarbeitern genauer informiert, wie die Drucker zu nutzen sind.

Druckjob & Dateiformat[Bearbeiten]

Bevor der Druck gestartet werden kann, muss dieser im Programm "Ultimaker Cura" oder "UPStudio" hochgeladen und bearbeitet werden. Hier kann die Datei betrachtet und eine Vorschau des Drucks gestartet werden. Die Datei soll Filamentspaarend, in der richtigen Position liegend oder stehend in der Mitte der Buildplate (Die Bodenplatte, auf der das Objekt gedruckt wird) positioniert sein. Im Idealfall fällt so wenig Stützstruktur wie möglich an. Auf das Thema Stützstruktur wird im Nachhinein eingegangen. Die zu druckende Datei wird im Programm "UPStudio" über den Bedienkreis oben rechts in der Ecke justiert. "Ultimaker Cura" lässt eine Bearbeitung mit der Maus zu. Näheres dazu bei Ultimaker Cura / UPStudio

Beide Drucker, Sowohl der Ultimaker, als auch der Tiertime arbeiten mit .gcode Dateien. Diese ist unerlässlich für die Ausführung des Druckjobs. Die folgenden Programme Ultimaker & UPStudio speichern die Datei automatisch in dem richtigem Format ab. Sollte schon ein Medium in dem Computer eingeführt sein, lässt "Ultimaker Cura" zu, diesen sofort als Speicherort zu nutzen und gibt der Datei einen Namen. Diese fangen i.d.R. mit UMC0.... an.

Ultimaker[Bearbeiten]

Die Bedienung des Ultimakers ist über eine SD-Karte oder einen USB-Stick zu handhaben. Welches Medium zu nutzen ist, kann oben unter "Ultimaker Im Labor" entnommen werden. Das Display in der Bedienzone, neben dem SD-Karten/Usb- steckplatz wird mit dem Rädchen auf der rechten Seite der Bedienzone im Startmenü auf "Druckjob" durch Rotation justiert und durch hineindrücken betätigt. Nach einführen des Mediums in den Drucker braucht dieser wenige Sekunden zum erkennen und lesen des Mediums. Im folgendem werden auf dem Medium gespeicherte Druckjobs angezeigt. Durch wiederholtes justieren der Auswahl und Betätigung des Rädchens wird der Druck nun gestartet.

Tiertime Up Mini 2[Bearbeiten]

Die Bedienung erfolgt über das richtige Wlan-Netz in dem die Up Mini 2 registriert sind. Durch Anwählen der oberen Leiste im Programm UPStudio ist es möglich einen Drucker zu wählen. Dieser verbindet sich automatisch mit dem Computer und sendet seine Daten direkt an den Computer, die links neben der Druckerauswahl stehen.


Programme[Bearbeiten]

Im folgendem wird die Benutzeroberfläche der genannten Programme "Ultimaker Cura" und "UPStudios" genauer erläutert.

Ultimaker Cura[Bearbeiten]

Ultimaker Cura startet direkt im Bearbeitungsmenü, auf den es möglich ist mittels links Klick oben links auf den Dateiorder die Datei sofort in den Virtuellen Drucker zu laden. Nach Öffnen der Datei ist es sofort möglich über den rechten Kasten den Infill, die Stützstruktur Ein/Aus gestellt sowie unter anderen Einstellungen auch mit welchem Extruder gedruckt werden soll. (Je nach dem welcher Ultimaker genutzt wird, ist ein separater, zweiter Extruder vorhanden) Die Normaleinstellung beläuft sich auf 20% Infill, bei Notwendigkeit mit Stützstruktur sowie eingeschalteter Haftung. Im Anschluss wird im unterem linkem Bildschirmrand mit "Slice" die Zeit berechnet, die benötigt wird um den Druck zu vervollständigen. Nach Beenden des Slicings ist am gleichen Ort der Butten zum Speichern auf einem Datenträger oder auch Medium auswählbar.

UPStudio[Bearbeiten]

Korrektur der Position in Upstudio

Auf der Startseite des Tiertime Programms "UPStudio" ist auf der linken Seite eine Leiste mit Symbolen, bei der, um auf die Bearbeitung zuzugreifen, der Button mit der Unterschrift "UP" betätigt werden muss. Im darauffolgendem Menü ist über den Button " + " ein Fenster zu öffnen, in welchem bei einem Klick auf "Add 3D- Modell" die Datei auszuwählen ist. Nach hineinladen der Datei ist es Möglich diese durch gedrückt halten der STRG + linke Maustaste in der Ansicht in verschiedene Winkel zu drehen. Nach Betrachtung kann die Datei nun über die linke Symbolleiste unter dem weiß leuchtendem Symbol mit der Bezeichnung Print auf ihre Eigenschaften hin eingestellt werden. Unter den vielen verschiedenen Eigenschaften die Eingestellt werden können, sollte für den Normalfall die Layer thickness bei 0,2 beibehalten, sowie der Infill bei 20 % belassen werden, da dieser für die Stabilität der Druckdatei genügt.



Randinformationen[Bearbeiten]

Folgende Informationen dienen der Aufklärung und benötigen gesonderte Aufmerksamkeit.

Stützstruktur[Bearbeiten]

Unter Stützstruktur versteht man eine helfende Unterstruktur, die bei Objekten zum Einsatz kommt, bei welcher der Drucker in höheren Schichten In die "Luft" drucken müsste, da unter dem Extruder bisher keine Layer gedruckt sind. Es gilt möglichst wenig Stützstruktur im Druck zu verwenden. "Siehe Druckjob & Dateiformat". Nach dem erfolgreichem Drucken ist es möglich diese mithilfe feiner Kneifzangen abzutrennen oder abzubrechen.

Druckstart[Bearbeiten]

Bevor der Druck wie oben initalisiert wurde, heizt der Drucker auf und beginnt die Buildplate(Die Bodenplatte, auf der nach Aufheizen gedruckt wird), sowie die Nozzle auf Temperatur zu bringen. Dabei erhitzt sich der Boden auf eine Temperatur von 65°C und die Nozzle auf ca. 200°C, dies ist Abhängig vom eingeführten Material und den Einstellungen. Das Aufheizen der genannten Komponenten passiert sofort nach bestätigen des "Druckjob" startens. Dabei ist zu beachten, dass sich die Bodenplatte um wenige Zentimeter erhöht und wieder absenkt.

Zu beachten[Bearbeiten]

Die Buildplate soll sauber und ohne Plastikrückstände oder anderen Rückständen sein. Die Gefahr beläuft sich darauf, dass der Druck fehlschlagen und der Drucker beschädigt werden kann.

Im Spezialfall ist bei Nutzung von durchsichtigem Filament ein gesonderter Infill-Prozentsatz nötig. Dies ist jeweils auf der Seite vom Hersteller in Erfahrung zu bringen. Ein Beispiel dafür ist der Druck mit dursichtigem Filament.


Fertiger Druck[Bearbeiten]

Nachdem der Druck erfolgreich im Drucker steht, ist zu beachten, diesen mit einer Spachtel vorsichtig von der Buildplate zu entfernen, nachdem die Buildplate abgekühlt ist. Geschieht dies zu früh, ist es möglich den gesamten Druck durch Verformung zu beschädigen. Ist das Objekt nun in den Händen, kann es von der Stützstruktur mithilfe einer feinen Kneifzange aus dem Labor befreit werden. Es ist Möglich die verbliebenen Kanten mit Schleifpapier abzuglätten. Unter anderem hat das FabLab verschiedenes Filament mit dem das bearbeiten leicht gemacht wird.

Aceton Bad[Bearbeiten]

Das Filament ABS wird in unseren Tiertime UP Mini 2 verwendet und eignet sich hervorragend für eine Bearbeitung mit Aceton. Andere Filamentarten wie PLA oder TPU reagieren nicht auf das Aceton Bad. Der Vorteil ist eine Verhärtung der Außenhaut sowie ein sanfteres, gleichmäßigeres Ebenbild der Oberfläche.


Einzelnachweise[Bearbeiten]

[1] https://ultimaker.com/de/software/ultimaker-cura

[2] https://www.3dmensionals.de/tiertime-3d-drucker#

[3] https://formlabs.com/de/blog/leitfaden-stereolithografie-sla-3d-druck/#Was%20ist%20Stereolithografie-3D-Druck%3F

[4] https://www.sinterit.com/

[5] https://colorfabb.com/filaments/pla-filaments/pla-pha

[6] https://colorfabb.com/varioshore-tpu-natural

[7] https://colorfabb.com/copperfill

[8]https://colorfabb.com/glowfill