Welcher 3D-Drucker soll gekauft werden? Fachkundige Beratung

FDM (Fused Deposition Modeling) 3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem ein Kunststoff-Filament durch einen Kopf läuft, der die Schmelztemperatur des Materials hat und sich in X-Y-Z-Koordinaten bewegt, um das Teil in Schichten mit der gewünschten Dicke herzustellen. Diese Technologie ist sowohl im professionellen als auch im häuslichen Bereich bereits weit verbreitet, wo jeder seine Projekte, Modelle oder Teile selbst herstellen kann. Daher stehen Anwender, die heute einen 3D-Drucker für ihr Zuhause oder ihr Unternehmen kaufen möchten, angesichts der großen Vielfalt an 3D-Druckern auf dem Markt vor einer komplexen Entscheidung.

Faktoren, die bei der Auswahl eines FDM-3D-Druckers zu berücksichtigen sind

Bevor Sie sich für ein bestimmtes Gerät entscheiden, ist es notwendig, bestimmte Faktoren zu berücksichtigen, die im Folgenden beschrieben werden:

Benutzertyp

Der erste Schritt besteht darin, zu wissen, ob Sie große Teile mit industriellen Materialien herstellen werden oder im Gegenteil nur konventionelle Materialien (PLA, spezielles PLA und ABS) für mittlere und kleine Teile verwendet werden sollen.

Für den ersten Fall ist es ratsam, industrielle 3D-Drucker zu verwenden, die mit allen Arten von Materialien arbeiten und großvolumige Teile unter Beibehaltung hoher Präzision herstellen können.

Für den zweiten Fall empfehlen wir Desktop-3D-Drucker, die in der Regel einfacher und günstiger sind. Einige Desktop-3D-Drucker können sowohl zusammengebaut und einsatzbereit (ohne Nivellierung der Basis) als auch als Bausatz erworben werden. Die Vorteile des Kaufs eines Bausatz-3D-Druckers liegen darin, dass er an die Bedürfnisse des Anwenders angepasst werden kann und günstiger ist. Das Problem ist, dass der Benutzer die Zeit berücksichtigen muss, die es braucht, um den 3D-Drucker zusammenzubauen, zu programmieren und zu kalibrieren, und ob Sie die notwendigen Kenntnisse und Mittel haben. Unser Rat ist, dass Sie, wenn Sie kein Anwender mit reichlich Wissen auf dem Gebiet sind und nur 3D-Modelle drucken wollen, einen bereits montierten 3D-Drucker kaufen sollten.

Wenn der Anwender eine öffentliche Einrichtung oder ein Unternehmen ist, ist es sehr wichtig, vor dem Kauf eines 3D-Druckers zu prüfen, ob er die CE-Kennzeichnung hat. Alle 3D-Drucker, die in Kit verkauft werden, und die meisten der minderwertigen Drucker haben keine CE-Kennzeichnung, so dass sie nicht der einschlägigen europäischen Gesetzgebung entsprechen.

Material der zu druckenden Teile

Je nach dem Material, das für die Herstellung der Teile verwendet werden soll, können einige Drucker bessere Ergebnisse liefern als andere. Daher ist es sehr wichtig, die wichtigsten Druckspezifikationen der zu verwendenden Materialien zu kennen: Extrusionstemperatur, Temperatur der erforderlichen Basis, Empfindlichkeit gegenüber Luftströmungen und Druckgeschwindigkeit.

• Temperaturen: Die Kenntnis sowohl der Extrusionstemperatur als auch der Basistemperatur ist der Schlüssel, um sicherzustellen, dass wir das benötigte Material ohne Probleme verwenden können. So gibt es z.B. Low-Cost-Drucker, deren Basistemperatur nur 70-80 ºC erreicht, was eine unzureichende Temperatur ist, um Verzug beim Drucken von ABS-Teilen zu vermeiden.
• Empfindlichkeit gegenüber Luftströmungen: Materialien wie ABS oder ASA sind empfindlich gegenüber Luftströmungen, da sie dadurch den Crack-Effekt (Trennung der Schichten voneinander) verursachen. Ein geschlossener 3D-Drucker bringt immer Vorteile und vermeidet viele Probleme.
• Druckgeschwindigkeit: Dieser Parameter beeinflusst die Geschwindigkeit, mit der Teile hergestellt werden können, ein Punkt, den der Anwender je nach Bedarf berücksichtigen sollte. Hochwertige 3D-Drucker ermöglichen es, Hochleistungsmaterialien bis an die Grenze des Druckens zu bringen, z. B. der PC-Max, der bis zu einer Druckgeschwindigkeit von 90 mm/s eingesetzt werden kann. Für herkömmliche Materialien werden Geschwindigkeiten zwischen 40 und 60 mm/s verwendet, die mit fast jedem 3D-Drucker auf dem Markt erreicht werden können.

Wenn Sie schließlich flexible Materialien, insbesondere TPE, verwenden möchten, ist zu beachten, dass für diese Art von Filamenten nur das Direktextruder-System empfohlen wird. Diese Art von Extruder gilt für alle Arten von Material, sowohl flexible als auch starre, hat aber den Nachteil, dass sich das gesamte Gewicht auf der Bewegungsachse des HotEnd befindet, wodurch Trägheiten entstehen, die die Genauigkeit des 3D-Druckers verringern. Andererseits reduziert der Bowden-Extruder die oben erwähnten Trägheiten auf das Maximum, aber er wird nicht für die Verwendung mit flexiblen Materialien empfohlen, insbesondere mit den elastischsten (Filaflex und Filaflex UltraSoft 70A), da das Filament nicht kontinuierlich durch den Extruder läuft, da es dazu neigt, sich im PTFE-Schlauch zu biegen. Um solche elastischen Materialien zu verarbeiten, ist es ratsam, einen speziellen Extruder für flexible Materialien zu verwenden, wie z. B. den Bondtech LGX Extruder.

Größe der zu druckenden Teile

Auch die Größe der Teile, die Sie herstellen möchten, spielt bei der Auswahl eines 3D-Druckers eine Rolle. Die meisten Basis-3D-Drucker haben ein Druckvolumen von 200x200x200 mm, aber es gibt verschiedene Größen, z.B. der BCN Epsilon W27 hat ein Druckvolumen von 420x297x210 mm, oder der 3NTR A2, der ein Druckvolumen von 620x355x500 mm hat. Sie sollten nach einem 3D-Drucker Ausschau halten, der zu den jeweiligen Bedürfnissen passt, um zu vermeiden, dass Sie Schnitte im Design vornehmen, Teile ausdrucken und diese dann zusammenfügen müssen.

Struktur und Präzision

Ein sehr wichtiger Teil eines 3D-Druckers ist seine Struktur. Dieser Aspekt wirkt sich direkt auf den Betrieb, die Leistung und die Fertigungspräzision aus. Wenn Sie sich also für einen Drucker entscheiden, sollten Sie auf diesen Teil Wert legen und sicherstellen, dass der von Ihnen gewählte 3D-Drucker, insbesondere wenn es sich um einen Bausatz handelt, eine robuste, stabile und langlebige Struktur aufweist.

Abgesehen davon müssen Sie sich darüber im Klaren sein, dass Sie für mehr Präzision mehr Geld investieren müssen, denn Präzision wird nur mit besseren Komponenten erreicht, wie z. B. der Verwendung von Präzisionsschrauben anstelle von Gewindestangen; einem System aus Riemenscheiben und hochentwickelten Riemen anstelle eines einfachen Riemensystems; einem Extrusionssystem, das aus kalibrierten und widerstandsfähigen Elementen besteht, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten und Verklemmungen zu vermeiden; und einer gut konzipierten Qualitätselektronik mit angemessener Wärmeableitung und Schutz anstelle einer minderwertigen Elektronik, die mit Sicherheit eine Quelle von Problemen sein wird.

Der wichtigste Präzisionswert ist die z-Achse, die dem zu fertigenden Teil mehr oder weniger Details verleiht. Für diese Achse ist ein mehr als akzeptabler Wert von 50 Mikrometern, mit dem Sie wirklich spektakuläre Stücke erhalten können, solange die Basis gut nivelliert ist.

Unsere Empfehlung ist, dass Sie, sofern es das Budget zulässt, einen 3D-Drucker mit CE-Kennzeichnung kaufen sollten, der zusammengebaut ist, um Firmware- und Softwareprobleme zu vermeiden, der geschlossen ist, damit die 3D-Drucke nicht durch Luftströmungen beeinträchtigt werden, die durch einfaches Öffnen oder Schließen einer Tür entstehen können, der zur üblichen Größe der Projekte passt, dass der Extruder der richtige Typ für die Materialien ist, die Sie verwenden möchten (wir empfehlen Direktextruder für flexible Materialien) und dass die Druckbasis eine ausreichende Temperatur erreicht (80-100 ºC), um ein so gängiges Material wie ABS zu verwenden.