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Ein Leitfaden für 3D Druck Bestellung

Die Vorgehensweise bietet Ihnen eine Anleitung für die optimale Bestellung eines 3D Drucks. Sie fasst die zentralen Kategorien zusammen, die einen klaren Leitfaden für ein gutes 3D Druckergebnis aufzeigt. Durch die strukturierte Umsetzung dieser Schritte wird sichergestellt, dass Sie einen reibungslosen Bestellungsprozess durchlaufen und ein hochwertiges 3D Druckprodukt erhalten.

Tips für die Prozessmöglichkeiten

In diesem Abschnitt erläutern wir die wesentlichen Richtlinien und Aspekte, die Sie im 3D Druckprozess beachten sollten. Sie erfahren, wie Sie durch bewährte Vorgehensweisen und technische Hinweise optimale Ergebnisse erzielen können. Zudem zeigen wir Ihnen die vielfältigen Möglichkeiten, die der 3D Druck bietet, um Ihre Projekte effizient und erfolgreich umzusetzen.

Füllung im Bauteil

Im Bereich des FDM Verfahrens bietet es sich an, die Füllung eines Bauteils im 3D Druck je nach Bedarf zu variieren. Es stellt eine wirtschaftlich sinnvolle Option dar, die Füllmenge zu reduzieren, um Kosten zu minimieren, da dadurch die Druckzeit verkürzt wird. Allerdings ist zu beachten, dass diese Kostenersparnis mit einer Verringerung der strukturellen Stabilität einhergehen kann.

Füllung und Füllmuster
  • 20%-40% Füllung: Am häufigsten wird von Kunden die Option einer 20%i Füllung gewählt, da sie eine ausgewogene Kombination aus Kosteneffizienz und ausreichender Stabilität bietet. 

  • 60%-80% Füllung:  Diese hohe Füllmenge kann dazu beitragen, die Stabilität und Robustheit des gedruckten Teils zu erhöhen, allerdings kann dies auch zu längeren Druckzeiten und höheren Materialkosten führen. 

  • 100% Füllung: Die Anwendung einer massiven Füllung ist insbesondere in Anwendungen von essenzieller Bedeutung, die eine außerordentliche Festigkeit und Stabilität erfordern. Speziell im Bereich des Maschinenbaus wird diese Technik angewendet, um Bauteile herzustellen, die eine hohe Haltbarkeit aufweisen und langanhaltendem Gebrauch standhalten können.

  • Rechteckig: Auch als Linear bekannt, ist ein einfaches Gittermuster, das in geraden Linien verläuft. Es bietet eine gute Festigkeit, was es zu einem der am weitesten verbreiteten und effizientesten Muster im 3D Druck macht.

  • Wabenmuster: Auch Honeycomb genannt, besteht aus einem hexagonalen Muster, das einer Bienenwabe ähnelt. Es zeichnet sich durch hervorragende Festigkeit und Stabilität bei gleichzeitig geringem Materialverbrauch aus. Dieses Muster ist ideal für Anwendungen, die Leichtbau und Robustheit erfordern.

  • Gyroid:  Ist ein komplexes, dreidimensionales Muster, das kontinuierlich und glatt ist. Es bietet eine gleichmäßige Festigkeit in alle Richtungen und ist sehr effizient in der Materialnutzung. Aufgrund seiner Eigenschaften ist es besonders gut geeignet für flexible Materialien.

  • Dreieckig: Auch als Triangular bekannt, bildet ein Gitter aus Dreiecken. Diese Struktur ist sehr stark und belastbar in vielen Richtungen, was sie ideal für funktionale Teile macht, die hohen Belastungen standhalten müssen.

  • Gittermuster: Grid, ist ein einfaches, sich wiederholendes quadratisches Muster. Es bietet eine gute Balance zwischen Festigkeit und Druckzeit, was es für allgemeine Anwendungen sehr nützlich macht.

  • Kubisch: Cubic  besteht aus einem dreidimensionalen Gitter, das in Würfeln angeordnet ist. Es bietet eine gleichmäßige Festigkeit in alle Richtungen. Dieses Muster ist eine gute Wahl für Anwendungen, die eine gleichmäßige Festigkeit und Stabilität erfordern.

Toleranzen

Im 3D Druck gibt es verschiedene Verfahren mit unterschiedlichen Toleranzen, die je nach Geometrie, Material und Verfahren stark variieren können. Wegen Schrumpfung und anderen Faktoren ist eine Vereinheitlichung oft nicht möglich. Daher ist es wichtig, im Vorfeld die entscheidenden Maße für das Druckvorhaben genau festzulegen, um sicherzustellen, dass die kritischen Dimensionen präzise eingehalten werden und das fertige Produkt den Anforderungen entspricht.

 

Durchschnittliche Toleranzen von verschiedenen Verfahren
  • FDM: Einzelfertigung ± 0,4% ±0,35mm Serienfertigung ± 0,2% ±0,2mm

  • SLS: Einzelfertigung ± 0,4% ±0,3mm Serienfertigung ± 0,2% ±0,15mm

  • MJF: Einzelfertigung ± 0,3% ±0,25mm Serienfertigung ± 0,2% ±0,15mm

  • SLA: Einzelfertigung ± 0,2% ±0,2mm Serienfertigung ± 0,15% ±0,1mm

  • Nano: Einzelfertigung ± 0,1% ±0,008mm Serienfertigung ± 0,1% ±0,006mm

  • SLM: Einzelfertigung ± 0,4% ±0,25mm Serienfertigung ± 0,2% ±0,15mm

  • Polyjet: Einzelfertigung ± 0,2% ±0,1mm Serienfertigung ± 0,2% ±0,05mm

Bauraumgröße

Die maximale Bauraumgröße ist oft eine häufig gestellte Frage. Es ist wichtig zu wissen, dass dieser nicht immer vollständig genutzt werden kann. Faktoren wie Material, Druckverfahren und individuelle Bauteile beeinflussen die Größe des Bauraums. Es ist auch möglich, Bauteile diagonal zu drucken, um die Größe zu maximieren.

 

Theoretisch Maximale Bauraumgröße von unterschiedliche Verfahren
  • FDM: 1000X1000X2000

  • SLS: 350X350X400

  • MJF: 380X280X380

  • SLA: 280X160X300

  • Nano: 50X50X100

  • SLM: 320X320X400

  • Polyjet: 300X210X200

Stützmaterialien

Im 3D Druck sind Stützmaterialien manchmal notwendig, aber durch neue Denkansätze kann  an deren Einsatz reduzieren oder vermeiden. 

 Infos über Stützmaterialien
  • Überhänge verhindern: Um den Bedarf an Stützmaterial zu reduzieren, ist es ratsam, beim 3D Druck als Erstes Überhänge zu vermeiden. Idealerweise sollten Objekte mit einem Design von etwa 45 Grad entworfen werden, da dies das Risiko von Überhängen minimiert.

  • Stützmaterialpositionierung: Um die Oberflächenqualität des gedruckten Objekts zu erhalten, ist es empfehlenswert, Stützmaterialien an weniger sichtbaren Stellen zu platzieren. Bitte geben Sie uns Bescheid, wenn Stützstrukturen notwendig sind, damit wir gezielt vorgehen können.

  • Kosten Reduzierung: Die Verwendung von Stützmaterialien erhöht sowohl die Materialkosten als auch die Kosten für die nachfolgende Entfernung der Stützstrukturen. Dies kann zu zusätzlichen Arbeits- und Zeitkosten führen.

Druckrichtung vom Bauteil

Die Ausrichtung des Bauteils auf der Druckplatte ist ein entscheidender Aspekt für die Qualität, Stabilität und Detailgenauigkeit eines 3D Druckprojekts. Es gibt bestimmte Punkte, die beachtet werden sollten, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Hier ist eine Zusammenfassung dieser Aspekte.

Was sollte man beachten von der Druckrichtung
  • Schichthaftung: Die Zugfestigkeit in der Z-Achse ist im Vergleich zur XY-Achse deutlich geringer aufgrund des schichtweisen Aufbaus. Dies führt zu einer schwächeren Haftung zwischen den Schichten und erhöht die Bruchanfälligkeit. Daher ist es wichtig, die Belastung des Bauteils in der Z-Richtung genau zu planen und den Dienstleister darüber zu informieren, um eine angemessene Berücksichtigung der Z-Achse zu gewährleisten

  • Stützmaterial: Die Auswahl der Druckrichtung kann die Menge des benötigten Stützmaterials beeinflussen. Wenn Sie keine spezifische Präferenz haben, kann es kostengünstiger sein, den Dienstleister die Ausrichtung wählen zu lassen, da dies zu weniger Stützmaterial und geringeren Nacharbeitskosten führen kann.

  • Oberflächenqualität: Die Wahl der Druckplattenstruktur beeinflusst das Erscheinungsbild des gedruckten Bauteils. Unterschiedliche Druckplatten übertragen ihre spezifischen Strukturen auf das Bauteil. Je nach Druckverfahren können die Oberflächenstrukturen der Z Seite durch die Schichtdicke und der X-Y Seiten durch die Düsendurchmesser variieren, was bei der gewünschten Oberflächengestaltung berücksichtigt werden sollte.

  • Bohrung und Gewinde: Beim 3D Druck ist zu achten, Bohrungen und Gewinde so auszurichten, dass sie auf der Bauplatte gedruckt werden kann. Werden Bohrungen in der X-Y Richtung gedruckt, können sie sich oval verziehen und Gewinde können sehr ungenau werden, was zu Fehldruck führen kann. Konstruieren Sie Bohrungen und Gewinde in der Z Richtung für Präzision und Genauigkeit.

  • Druckplatte: Da die Druckplatte üblicherweise kleiner als die Z Richtung ist, besteht die Möglichkeit, dass große Bauteile möglicherweise nicht plan aufliegen können. Kontaktieren Sie uns, um sicherzustellen, dass die Bauteile entsprechend angepasst werden können. Andernfalls könnte es herausfordernd sein, bestimmte Bauteile erfolgreich zu drucken, da nur eine spezifische Ausrichtung möglich ist.

Optik und Strucktur

Die Vielfalt der im 3D Druck verfügbaren Materialien ermöglicht die gezielte Gestaltung der Haptik. Durch das Design von Texturierungen an 3D Modellen können individuelle und anspruchsvolle Ergebnisse erzielt werden.

Materialbeispiele für die Haptik
  • Oberflächenstruktur: Durch individuelles Design unterschiedlicher Muster auf Oberflächen können vielfältige Strukturen kreiert werden, die mühelos im 3D Druckverfahren realisiert werden können.

  • Druckplatte: Die Vielzahl an verschiedenen Strukturmustern von Druckplatten ermöglicht es, dass diese Muster sich auf einer Seite des Bauteils widerspiegeln und somit spezifische Oberflächenstrukturen erzeugt werden können.

  • Farbe: Hersteller bieten eine Vielzahl vorgegebener Farben für den 3D-Druck an. Zudem besteht die Möglichkeit, spezifische Farben nach Bedarf zu mischen und verwenden zu lassen.

  • Glänzend: Es sind auch glänzende Oberflächenstrukturen realisierbar, die dazu führen, dass das Bauteil die Oberfläche reflektiert.

  • Farbwechselnd: Ein Farbwechsel in der Höhe sowie die Verwendung von Regenbogenfarben und anderen vielfältigen Farbkombinationen möglich.

  • Matt: Neben glänzenden Oberflächen sind auch matte Oberflächen verfügbar, die ein natürlicheres und stumpfes Erscheinungsbild bieten.

  • Leuchtet: Materialien, die sich im Licht aufladen und bei Dunkelheit leuchten, eignen sich besonders gut für sicherheitsrelevante Anwendungen.

  • Carbon: Mit Carbonstücken gefüllte Materialien, weisen eine spezielle schwarze, gemusterte Optik auf, die einen besonderen Reiz ausmacht.

  • Mehrfarbig: Ein 3D Farbdruck in 16 Millionen Farben ist möglich, um das Objekt für einen realistischen Prototypen darzustellen.

  • Holz: Eine Holzoptik wie Buche, Eiche, Zeder oder Linde ist ebenfalls möglich, wobei sowohl die Optik als auch der Geruch authentisch nach Holz duften.

  • Marmor/Stein: Weist kleine, unregelmäßige Strukturen auf, enthält Kugeln und Einschlüsse kleiner Segmente, um eine Steinoptik zu imitieren und nachzuahmen.

  • Transparent: Das Filament ist lichtdurchlässig und weist eine milchige Oberfläche auf, was es ideal für Werbeschilder macht.

  • Klar: Harze können auf Hochglanz poliert werden, was ihnen eine klare Struktur verleiht. Zudem können sie mit Lack besprüht werden, um ein herausragendes Finish zu erzielen.

  • Glitzer: In den Materialien befinden sich reflektierende Metallpigmente, die bei Lichteinfall schimmern. Dies verleiht den Designerobjekten eine besonders geniale Note.

  • Fluoreszierend: Das fluoreszierende Material leuchtet besonders intensiv unter UV Beleuchtung und eignet sich ideal, um optische Aufmerksamkeit zu erregen.

Quick Tipps für optimale 3D Druckergebnisse

Dieser Abschnitt enthält Tipps, die Ihnen helfen, im 3D Druck die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen und die vielen Anwendern nicht bekannt sind.

Ratschläge
  • Kennzeichnung: Es ist einfach, die Bauteile zu beschriften und herzustellen, ohne viel Aufwand.

  • Gewinde: In Kunststoff können Gewindeeinsätze verarbeitet oder Metallmuttern während des 3D Drucks hinzugefügt werden.

  • M4 Gewinde: Kunststoffgewinde kleiner als M4 mit 3D Druck sind kaum geeignet.

  • Spannung reduzieren: Es sind viele Radien, Rundungen und Fasen in der 3D Datei zu gestalten, um eine höhere Stabilität zu gewährleisten.

  • Materialeinsparung: Material im Bauteil sollte nur dort entfernt werden, wo es wirklich nicht benötigt wird, um Kosten zu sparen.

  • Fertigungsprozess: Ist das Bauteil für den 3D Druck konzipiert worden? 

  • Materialkombination: Es besteht die Möglichkeit, verschiedene Materialien in Bauteilen zu integrieren.

  • Funktionsmaß: Im Bauteil sind präzise Komponenten enthalten? Es ist ratsam, ein spezifisches Maß hinzuzufügen und es dann durch Bohren oder Drehen auf das erforderliche Maß zu bearbeiten.

  • Zeichnungsanpassung: Teilen Sie uns mit, ob die Zeichnung so angepasst werden kann, dass wir Material und Kosten einsparen können.

  • Verfahrenswechsel: Es kann kostengünstiger sein, das Bauteil mittels traditioneller Verfahren herzustellen. Fragen sie nach.

  • Funktionen integrieren: Es ist möglich, mehrere Bewegungs- und Funktionskomponenten in einem Bauteil zu drucken.

  • Teile hinzufügen: Es ist möglich, in Bauteile unauffällig integrierte Komponenten zu integrieren oder sie einfach zu kombinieren. So können unter anderem Magnete, Filter, Muttern, Siebe, Kugel und Schrauben in das Bauteil eingebaut werden, ohne dass sie von außen erkennbar sind.

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