3D-Drucker im Technik-Check

Bereits vollständig im Heimbereich angekommen ist das Fused Deposition Modeling, manchmal auch als Schmelzschichtung bezeichnet. Der Begriff bezieht sich auf die Funktionsweise des Druckkopfs, der wie eine Mini-Heißklebepistole einen kontinuierlich zugeführten Kunststoff (zum Beispiel als Stick oder Filament) bis zum Schmelzpunkt erhitzt und das dann flüssige Plastik durch eine Düse drückt.

Zur Achsensteuerung haben sich inzwischen unterschiedliche Modelle herausgebildet. So kann es sein, dass der Druckkopf sich nur in einer Ebene bewegt, während die Druckfläche sich nach jeder gedruckten Schicht absenkt. Es gibt aber auch Drucker, bei denen die Druckfläche statisch ist und der Druckkopf sich in allen drei Achsen bewegt. Auch beim Antrieb existieren unterschiedliche Verfahren. Zwar arbeiten nahezu alle Consumer-Drucker mit üblichen Schrittmotoren, für die Kraftübertragung werden aber je nach Konstruktion Zahnriemen, Zahnstangen oder andere Verfahren eingesetzt.

Auswahl: 3D-Drucker bis 1500 Euro
Modell	Builder	Makibox LT	K8200	Protos V2
Hersteller	3Dprinter4u	Makible	Velleman	Open Source
Vertrieb	iGo3D	3dDinge.de	Reichelt Elektronik	German Reprap
Preis	rund 1490 Euro	ab 375 Euro	rund 700 Euro	rund 800 Euro
Verfügbarkeit im Handel	Amazon	-	Amazon	-
Bausatz/Fertiggerät	Fertiggerät	Bausatz	Bausatz	Bausatz
Maximale Objektgröße	220x210x175mm	150x110x90mm	200x200x200mm	230x230x125mm
Auflösung (Schichtdicke/Düsendurchmesser)	0,15 bis 0,4 mm / keine Angabe	keine Angabe / 0,4 mm	0,2 bis 0,25 mm / 0,5 mm	keine Angabe / 0,5 mm
Material	PLA	PLA	ABS, PLA	ABS, PLA, PS, PVA
Schnittstellen	USB	USB	USB	USB
Beheizte Plattform	nein	nein	ja	nein
Druckköpfe	1	1	1	1
Gehäuse/Rahmen	Metall / offen	Acryl / offen	Alu / offen	Stahl / offen
Zusatzausstattung	keine Angabe	Bausatz, Netzteil	Bausatz, Netzteil, Werkzeug-Set	Bausatz

Außerdem konkurrieren offene Modelle mit geschlossenen Konstruktionen. Eine geschlossene Bauform hat den Vorteil, dass sie Feinstaub, Dämpfe und Ausdünstungen, die beim Plastikschmelzen entstehen, zurückhält. Allerdings entstehen so im Innenraum höhere Temperaturen, die sich nachteilig auf den Druck auswirken können.

Als Material kommen zu Hause vorwiegend PLA und ABS zum Einsatz. PLA ist ein kompostierbarer Kunststoff, dessen Schmelzpunkt bei etwa 160°C liegt. ABS schmilzt erst bei zirka 225°C, ergibt aber robustere Endprodukte. Es wird industriell etwa zur Fertigung von Fahrradpedalen eingesetzt. Allerdings erreicht gedrucktes ABS nur etwa 30 Prozent der Belastbarkeit von industriell im Spritzgussverfahren verarbeitetem ABS.

Findige Köpfe entwickeln darüber hinaus zunehmend Spezialfilamente, die auch Heimanwendern den Druck mit anderen Werkstoffen als Plastik ermöglichen sollen. Laywood heißt ein Filament, das zu 40 Prozent aus recyceltem Holz besteht und nach dem Drucken und Aushärten tatsächlich holzähnliche Eigenschaften aufweist. Auch transparente Filamente und solche, die gummi- oder sandsteinähnliche Oberflächen bilden, sind erhältlich.

Filament wird meist auf 1-kg-Spulen vertrieben und kostet je nach Sorte, Eigenschaften und Anbieter zwischen 20 und 40 Euro pro Kilo. Für Spezialfilamente kann der Preis jedoch schnell bis auf 80 oder sogar über 100 Euro pro Kilo klettern.

FDM-Drucker gibt es als Fertiggeräte oder Bausatz. Wer den Selbstbau nicht scheut, kann sogar ein Gerät nach Open-Source-Plänen aus Teilen konstruieren, die er im Keller findet.

3D-Drucker im Technik-Check

3D-Druck per Fused Deposition Modeling (FDM)

Auswahl an Werkstoffen

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