3D-Druck [makerspace Braunschweig WIKI]

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======3D-Druck======

=====Grundlagenwissen=====

Beim 3D-Drucke handelt es sich um ein Schmelzschichtverfahren, dies bedeutet, dass das Material (Filament) von einer Spule durch einen Extruder und ein Heizelement durch eine Düse schichtweise auf die Plattform aufgetragen wird.

Im Protohaus stehen zwei verschiedenen Arten von 3D-Druckern zur Verfügung. Zum einen mehrere FDM Drucker, aber auch ein SLA Drucker, dieser darf jedoch nur von den Mitarbeitern des Protohaus im Auftrag bedient werden.

Um ein Modell zu Drucken müssen folgende Schritte durchlaufen werden: 
  - Das 3D-Modell muss vorbereitet werden und in dem Dateiformat .stl mit ins Protohaus gebracht werden.
  - Das Modell wird dann mit Hilfe der Slicing Software Cura druckerspezifisch vorbereitet.
  - Diese fertige Datei "gcode" wird in den entsprechenden Drucker gegeben und gedruckt.

=====Ultimaker 3D-Druck=====

Das Protohaus besitzt insgesamt vier verschiedene Drucker der Firma Ultimaker, von Generation 2 und 3. Diese unterscheiden sich in der Anwendung kaum, jedoch unterscheiden sie sich teilweise durch ihre Höhe, wodurch wiederum die zu druckenden Modelle höher sein können. Es können Modelle mit der Rillengröße von 0,1 bis 0,3 mm gedruckt werden.

{{ :werkstattbereiche:3d_03.jpeg |}}
====Material====

 


Im Protohaus werden folgende Materialien gegen Abrechnung angeboten: 

  - PLA: gut druckbar, stabil und spröde ist und Formstabil bis 60Grad 
  - PETG: gut druckbar, stabil und flexibel, Formstabil bis 80Grad 
  - ABS: Druck anspruchsvoll, sehr stabil und etwas flexibel, Formstabil bis 95Grad 

(Jedoch gibt es allgemein natürlich noch viele weitere Materialien bspw.: XT-CF30, Nylon 910, Woodfil, PCTPE, ABS, HIPS, CF-PLA, Bridge Nylon, PETG, PMMA, PLA)

Um das Filament zu wechseln muss der Punkt "Material" an dem Bedienungsfeld des Druckers ausgewählt werden, dieser gibt dann eine schrittweise Anleitung, wie vorzugehen ist. Dabei wird das aktuelle Filament aus dem Rohr gezogen und kann dann ausgetauscht werden. Wenn das neue Material in dem Drucker ist, muss darauf geachtet werden, dass der Drucker erst so lange läuft, bis die gewünschte Farbe wirklich vollständig erreicht ist. 

Soll eigenes Material verwendet werden, kann dies gerne mitgebracht werden. Wichtig ist, dass die Rolle einen Durchmesser 2,85mm hat, damit diese von den Druckern verwendet werden können. 


====Programme zur Erstellung von 3D-Modellen==== 

Vom Protohaus werden folgende Programme zur Erstellung von 3D-Modellen empfohlen: 

  - Fusion 360
  - SolidWorks 
  - Blender 
  - Tinker CAD 
  - OpenSCAD 

Weiterhin werden folgende Bezugsquellen von 3D-Modellen empfohlen: 

  - Thingiverse 
  - Youmagine 
  - Yeggi
  - GrabCAD 

WICHTIG: Alle Modelle oder Konstruktionen müssen im Format .stl vorliegen! 

====CURA - Das Slicing Programm ==== 

An dem vorhandenen Rechner können mit Hilfe von Cura die wichtigsten Parameter eingestellt werden. Besonders wichtig ist es, zu kontrollieren, dass Überhänge (welche Stützmasse erfordern und eine unschöne Fläche hinterlassen) möglichst vermieden werden. 


Als Erstes muss der gewünschter Drucker ausgewählt werden, da die folgenden Eingaben druckerspezifisch sind uns sich sonst bei einem nachträglichen Wechsel des Druckers wieder selber löschen. Folgende Einstellungen sollten schrittweise durchgeführt werden: 

  - Druckereinstellungen 
  - Material 
  - Düse (bei allen 0,4mm außer bei dem 2Extended, dieser hat momentan eine 0,6mm Düse) 
  - Schichtdicke (kann in der Schicht-Ansicht eingestellt werden, sollte immer betrachtet werden, um Material zu sparen) -> Bei 
    den Schichten wird unter Gehäuse und Infill unterschieden (Infill: bei beanspruchten Modellen sollte 80% gewählt werden, 
    bei Deko-Modellen 20%, bei Wasserdichten Modellen dagegen 100% und eine dicke Wand) 
  - Stützstruktur (Nötig, wenn das Modell starke Überhänge hat)
  - Druckplattenhaftung (meistens Brim, dient der Haftung des Modells auf der Plattform) 
  - Weitere Einstellungen können ausgeblendet sein, diese können jedoch über das Zahnrad erreicht werden.

Sobald alle Einstellungen abgeschlossen sind, kann das Modell als gcode (die Anleitung für die Ultimaker) gespeichert werden. Dies kann auch über Nacht geschehen und am nächsten Tag abgeholt werden, hierzu gibt es keine Anmeldepläne, es gilt das "First come, first serve" Prinzip. 

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====Bezahlung & Dokumentation====

In Cura erscheint im blauen Feld unten rechts der zeitliche Aufwand des Modells, sowie der Materialaufwand. Diese sind selbstständig zu dokumentieren und am FrontDesk abzurechnen.

Hinweis: Sollte es Probleme mit dem Modell geben, die durch den Drucker verschuldet sind müssen die Materialkosten nicht bezahlt werden. Gibt es jedoch Probleme durch das erstelle Modell (z.B. zu dünne Wände, die der Drucker nicht erkennt) müssen die Kosten hierfür selber getragen werden. 

====Sicherheitshinweise====

Größere Gefahren bestehen bei dem Umgang mit dem Ultimaker nicht, es ist jedoch darauf zu Achten die Fäden und die Düsen nicht während des Druckens anzufassen und nach Fertigstellung des Modells ist dieses mit Hilfe des Spachtels zu entfernen. Bevor dies geschieht sollte ca. 5 Minuten zum Abkühlen des Materials gewartet werden. 

Bei Notfällen kann der Ultimaker auch an dem Netzschalter auf der Rückseite abgeschaltet werden. 

Der Arbeitsplatz ist sauber zu Hinterlassen und Reste sind in die vorgesehenen Behälter zu entsorgen. 

=====SLA 3D-Druck=====

Nach Anfrage kann zusammen mit dem Protohaus-Team auch dieser Drucker bedient werden. Vorteile sind eine höhere Qualität und Standfestigkeit. Jedoch ist der Aufwand und der Preis auch entsprechend größer. 

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