3D-Drucker: Wie sie auf unserem PC funktionieren

3D-Drucker sind in den letzten Jahren zu einem der Peripheriegeräte in aller Munde geworden. Sein enormer Nutzen in vielen Bereichen hat ihn zu einem unverzichtbaren Accessoire in vielen Bereichen gemacht. Aus diesem Grund haben wir gedacht, dass sie einen Artikel verdienen, damit Sie wissen, wie sie funktionieren und wie Sie sie am besten mit Ihrem PC verwenden können.

3D-Drucker wurden für den industriellen Bedarf eingesetzt, insbesondere für die Herstellung von Teilen für schnelle Prototypen. Dank dieser Technologie war es möglich, innerhalb eines komplexeren Modells Unikate zu schaffen, ohne dass spezielle Formen erstellt werden mussten, die auch die Entwicklung von Maschinen erforderten, ein Prozess, der den Einsatz neuer Produkte verzögerte.

3D-Drucker: Wie sie auf unserem PC funktionieren

Die ersten 3D-Drucker waren groß und teuer in der Verwendung, im Laufe der Zeit sind die Kosten für den 3D-Druck dank der Verbesserung der Technologie gesunken, bis sie möglich sind, sie zu Hause zu haben. In Bezug auf die Qualität der Materialien haben sich diese verbessert und wir haben jetzt eine große Anzahl von Filamenten, um alle Arten von Modellen einfach zu erstellen. Dies hat es kleinen Unternehmen ermöglicht, ihre eigenen 3D-Objekte für verschiedene Zwecke zu erstellen.

Welche Arten von 3D-Druckern können wir finden?

FDM

Es gibt verschiedene Arten von 3D-Druckern, aber der, auf den wir uns konzentrieren werden, sind FSM-Drucker, die Thermoplaste verwenden, um zu funktionieren und die in Haushalten am häufigsten vorkommen. Dieser Druckertyp verwendet PLA- und ABS-Kunststofffilamente, obwohl auch Holz-, Kork- und sogar Kaffeefilamente verwendet wurden.

SLA

SLA-Drucker hingegen basieren auf der Verwendung von Harzen, ihre Oberflächen sind viel besser und ermöglichen ein besseres Prototyping. Heutzutage sind die SLA weit verbreitet, so dass sie keine Farbe benötigen und vor allem von Fans von Miniaturen und Modellbau, die die von ihnen verwendeten Modelle in der Regel selbst bemalen.

SLA-Drucker werden oft durch die schädlichen Gase, die das Harz beim Erhitzen erzeugt, abgeschaltet. Sie sind daher viel weniger sicher und für unerfahrene Hände nicht zu empfehlen.

Aufbau und Bedienung eines FDM-Druckers

3D-FDM-Drucker

Der Druckprozess auf einem 3D-Drucker ist wie folgt:

  1. Das thermoplastische Filament wird in den Drucker geladen, der dem Extruder zugeführt wird. Darin wird es erhitzt, bis es schmilzt. Der Extruder ist im Betrieb einer Heißklebepistole sehr ähnlich.
  2. Der Extruder ist mit einem dreidimensionalen System verbunden, das es ihm ermöglicht, sich in drei verschiedenen Achsen zu bewegen. Von links nach rechts, von oben nach unten und nah und fern.
  3. Der Drucker druckt das Objekt in Schichten, wobei jeweils das passende Filament verwendet wird. Oftmals ist es notwendig, es mitten im Druck zu ändern.
  4. Der Druckprozess ist langsam, da man warten muss, bis sich das verwendete Material verfestigt, daher haben einige 3D-Drucker normalerweise einen kleinen Lüfter, der mit dem Extruder verbunden ist.
  5. Um das physische Modell stärker zu machen, neigen einige Drucker dazu, einige Teile des Objekts zu überfüllen.

Der Drucker druckt Schicht für Schicht, bis das Objekt fertig ist, ein Vorgang, der je nach verwendetem Drucker Stunden dauern kann.

Wie bekomme ich die Modelle für unseren Drucker?

AutoDesk TinkerCAD

Das erste, was Sie brauchen, ist ein CAD- oder computergestütztes Konstruktionsprogramm, mit dem Sie das Objekt in 3D modellieren können. Sie können das auswählen, das Ihnen am besten gefällt und mit dem Sie sich am wohlsten fühlen. Wir haben Fälle wie Blender, das berühmte AutoCAD, das von Architekten verwendet wird, und sogar Rhinoceros, das bei Schmuckdesignern sehr beliebt ist, obwohl Sie sich auch für das einfache, aber einfache TinkerCAD von Autodesk entscheiden können. Alle sind gültig, damit Sie Ihre Objekte erstellen und bei Interesse im Netzwerk mit anderen Benutzern teilen können, damit diese sie drucken können

Ein weiteres Verfahren, das verwendet wird, sind 3D-Scanner, das sind Kameras, die Infrarot- oder Lichtzeit-CCDs verwenden, um den Abstand jedes Objekts in Bezug auf die Kamera zu messen, um ein volumetrisches Modell des Objekts zu erhalten. Es ist eine in der Medizin weit verbreitete Technik, um 3D-Bilder zu erhalten, aber da sie nicht auf Polygonen, sondern auf Voxeln basiert, erfordert sie die Transformation des Modells in ein polygonales oder dreiecksbasiertes Modell, um später manipuliert werden zu können in einem CAD-Programm.

Dateiformate für 3D-Drucker

3D-Modell für Impresoras

Verwenden wir die Methode, die wir verwenden, die am häufigsten verwendeten Dateiformate im 3D-Druck sind die folgenden:

  • 3D-Fertigungsformat (3MF): es ist ein auf XML basierendes Format und der Standard des 3MF-Konsortiums. Darin werden nicht nur die Formdaten, sondern auch die verwendeten Farben und Materialien gespeichert.
  • Datei für die additive Fertigung (AMF): ein weiteres XML-Format mit ähnlichen Eigenschaften wie 3MF, da es auch Form, Material und Farbe als Informationen speichert.
  • Objektdateiformat (OBJ): Wird als kompatibles Bildformat zwischen verschiedenen 3D-Editoren verwendet, aber nicht dieses

Diese Formate reichen nicht aus, um ein Objekt auf einem 3D-Drucker drucken zu können, aber es ist notwendig, Slicer-Programme zu verwenden, über die wir als nächstes sprechen werden.

Was ist Slicing für den 3D-Druck?

Schneiden von Impresoras 3D

3D-Drucker drucken die Objekte in Schichten und drucken jedes übereinander in einem Prozess, bei dem das reale Modell jedes Mal mehr an Höhe gewinnt. Im Gegensatz zu anderen Methoden zum Drucken von Objekten sprechen wir nicht davon, ein Objekt in eine Form zu gießen oder auf einem Stein zu modellieren.

Dies macht es erforderlich, eine Software zu verwenden, die das Originalmodell nimmt und in ein Dateiformat umwandelt, in dem definiert wird, wie jede der Schichten, aus denen das zu druckende Objekt besteht, beschaffen ist. Wir nennen den Prozess Slicing und diese Art von Anwendung Slicer.

Sie verwandeln das Modell nicht nur in eine Reihe von Schichten, die der 3D-Drucker verwenden kann, sondern ermöglichen es uns in vielen Fällen, die Höhe jeder Schicht und die Fülldichte anzupassen und sogar Stützen zu erstellen, damit sich die 3D-Struktur selbst trägt ggf. mitten im Druck. So ist diese Art von Software auch Teil des kreativen Prozesses, um das bestmögliche Stück zu erhalten.

Wie kommuniziere ich meinen 3D-Drucker mit dem PC?

Pronterface Impresora 3D

Nun, wie bei anderen Druckern können Sie eine USB-Verbindung verwenden, eine SD-Karte verwenden, um die zu druckenden Dateien und sogar über Wi-Fi zu speichern. Die Installation ist also die gleiche wie bei jedem anderen Peripheriegerät.

Aber wie bei herkömmlichen Druckern benötigen 3D-Drucker eine Software zur Steuerung des 3D-Drucks. Wir empfehlen Pronterface, mit dem wir die verschiedenen Aspekte direkt und bequem steuern können. Abgesehen von der Kompatibilität mit Windows, Mac und Linux.

Damit sollten Sie Ihre Modelle bereits auf Ihrem 3D-Drucker drucken können.