3D Drucker kaufen - das solltest du beachten

Kaum ein technisches Gebiet hat sich in den vergangenen Jahren so rasant weiterentwickelt wie der 3D Druck. Insbesondere in der gewerblichen, technologischen, industriellen und wissenschaftlichen Nutzung ist die 3D-Technologie nicht mehr wegzudenken. Aber auch in privaten Haushalten sind 3D Drucker längst angekommen und werden beliebter denn je. Das öffentliche Interesse am 3D-Druck wächst schnell, ebenso die Vielfalt an 3D Druckern für den privaten Gebrauch.

Liest du diesen Artikel, so zählst du vermutlich auch zu den Personen, die mit dem Gedanken spielen, sich ein solches Gerät zuzulegen. Hat man sich für den Kauf eines 3D Druckers entschieden oder überlegt man es sich zumindest, so stellt man jedoch schnell fest, dass eine Wahl aus den zahlreichen unterschiedlichen Geräten gar nicht so einfach ist.

Wir wollen euch daher aufzeigen, was es zu beachten gibt, wenn man sich einen 3D Drucker kaufen möchte und euch somit die Wahl etwas erleichtern.

Grundlegende Basics zum 3D-Druck

Um die folgenden Eigenschaften und Unterschiede auch wirklich zu verstehen, befassen wir uns zuerst kurz mit den notwendigen Basics und schauen uns dazu die aktuellen Drucktechnologien an. Wir beschränken uns hier auf die zwei beliebtesten Techniken, die im privaten Raum am meisten genutzt werden.

Um es ganz einfach zu halten, unterscheiden wir grundsätzlich zwischen FDM-Druckern (Filament-Druckern) und Resin-Druckern (SLA/DLP/LCD).

FDM-Druckverfahren

Unter FDM (Fused Deposit Modelling) oder FFF (Fused Filament Fabrication) versteht man 3D-Druckverfahren, bei denen ein Filament in Form eines Thermoplastfadens in einem Druckkopf erhitzt- und durch eine Düse auf eine Druckplattform gedruckt wird.

Das gewählte Modell wird bei diesem Verfahren Schicht für Schicht aufgebaut. Spricht man von 3D Druckern, so ist in den meisten Fällen ein FDM-Drucker gemeint.

Was ist das Filament beim FDM-Druck?

Das sogenannte Filament ist ein Material, das auf einer Spule aufgewickelt erhältlich ist und im FDM-Drucker verarbeitet wird. Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Filament-Materialien (PLA, PETG, ABS, Nylon usw.), die sich in ihren Eigenschaften wesentlich unterscheiden. Filamente sind zudem mit verschiedenen Durchmessern und zahlreichen Farben erhältlich.

Spezielle Filamente für besondere Modelle

Mittlerweile gibt es auch vielzählige spezielle Materialien, in denen Holz, Metall, Carbon oder Stein verarbeitet wurde.

Möchte man sich einen 3D Drucker kaufen, ist es äußerst wichtig sich darüber zu informieren, welche Materialien der gewünschte Drucker verarbeiten kann und welcher Durchmesser benötigt wird.

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Vorteile FDM-Druck

• Anschaffungskosten können gering gehalten werden
• Geringe Druck- und Folgekosten
• Vielzahl an Filamenten (verschiedene Farben und Materialien)
• Einfache, unkomplizierte Handhabung
• Kaum Aufwand bei der Nachbearbeitung
• Schnelles additives Verfahren, besonders im Rapid Prototyping
• Möglichkeit zur Herstellung robuster, schlagfester und witterungsbeständiger Modelle
• Stetige Weiterentwicklung der Technologie

Anwendungsgebiete des FDM-Drucks

• Funktionale Prototypen und Endprodukte
• Kunstobjekte
• Modellbau
• Dekoration
• Anschauungsmodelle
• Ersatzteile
• Vorrichtungen
• Werkzeugbau

Resin-Druckverfahren (SLA/DLP/LCD)

Resin-Druckverfahren werden nochmals in das SLA-Druckverfahren (Stereolithographie), in das DLP-Druckverfahren (Digital Light Processing) und in die LCD-Technologie unterteilt. Alle Varianten sind sich sehr ähnlich, weshalb wir nur kurz auf die Unterschiede eingehen:
In allen Fällen wird flüssiges, lichtempfindliches Harz verarbeitet.

Beim SLA-Druck wird dieses Harz (Resin) mit einem UV-Laser ausgehärtet.
Der DLP-Druck verwendet einen sogenannten DLP-Projektor, der das Druckobjekt bzw. die aktuell zu druckende Schicht auf eine Pixelleinwand projiziert. Für jede Schicht wird immer nur der benötigte Bereich des Displays beleuchtet. Bei der LCD-Technologie wird, wie der Name schon sagt, ein LCD-Bildschirm und eine UV-Lichtquelle genutzt.

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Vorteile SLA/DLP/LCD-Druck

• Detaillierte, feine Oberfläche
• Hohe Fertigungsgenauigkeit
• Möglichkeit transparenter Modelle
• Möglichkeit komplexerer Formgebung

Anwendungsgebiete des SLA/DLP/LCD-Drucks

• Medizin/ Zahnmedizin
• Schmuck
• WIssenschaft
• Maschinenbau und Produktdesign
• Kunst

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Diese Fragen solltest du dir vor dem Kauf stellen

Nun haben wir bereits ein paar grundlegende Fakten zum Thema 3D-Druck erfahren. Bevor du dich aber blind für das nächstbeste Gerät entscheidest, solltest du dir dennoch diese 4 grundlegenden Fragen stellen:

1. Welches Budget hast du? / Wie viel bist du bereit auszugeben?

Möchtest du einen 3D Drucker kaufen, so hat natürlich auch das Budget Auswirkungen auf den Kauf. Mach dir Gedanken darüber, wie viel du bereit bist für einen 3D Drucker auszugeben. Die Preisspanne ist in dieser Branche sehr groß, es gibt jedoch zahlreiche preiswerte Modelle, die sich sehen lassen können.

• Kosten FDM-Druck

Vor allem im Bereich des FDM-Drucks erhältst du für kleines Geld bereits eine ordentliche Grundausstattung. Auch die laufenden Kosten sind beim FDM-Druck überschaubar: Gute Filamente bekommst du bei uns im Shop beispielsweise bereits für ca. 20-25€ / kg.

Für spezielle Materialien wie beispielsweise Holz-, Metall-, oder flexible Filamente musst du etwas mehr hinlegen. Eine preiswerte aber gute Grundausstattung (Drucker und Material) wirst du ab 300-400 Euro aber auf jeden Fall erhalten.

• Kosten SLA-/DLP-Druck

Auch Resin-Drucker sind mittlerweile preiswert erhältlich. Günstige Modelle zum Einstieg findest du bereits unter 400 Euro. Natürlich gibt es – gleich wie beim FDM-Druck – auch bei den Resin-Druckern kein Preislimit nach oben.

Entscheidest du dich für einen Resin-Drucker, solltest du nur berücksichtigen, dass du neben dem Drucker selbst, auch noch andere Geräte zur Nachbearbeitung benötigst.

Ein preiswerter SLA-Drucker inkl. Aushärtungsmaschine und Material kostet dich bei uns im Shop ca. 500-600 Euro.

Im Gegensatz zum Filament-Druck musst du beim Resin-Druck mit höheren laufenden Kosten rechnen. 1-Liter Flaschen des Druckmaterials kosten ab ca. 30 Euro. Beim SLA-Druck können die Harze außerdem häufig nicht mit den Materialien anderer Hersteller ersetzt werden und man ist an einen Hersteller gebunden. Druckt man mit dem DLP- bzw. LCD-Verfahren, ist das meist kein Problem.

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2. Was möchtest du drucken? Welche Vorstellungen hast du?

Die Wahl des 3D Druckers hängt stark davon ab, was du damit drucken möchtest. Möchtest du beispielsweise hauptsächlich Teile für dein Auto drucken oder benötigst du hitze- bzw. wetterbeständige Modelle, so sollte der Drucker auch auf die Verarbeitung von den jeweiligen Materialien ausgelegt sein.

Je nach Verwendungszweck der Modelle, gibt es verschiedene Anforderungen an Material und 3D Drucker, hier einige Beispiele:

• Dekoration/Anschauungsmodelle/Figuren → Anspruchsvolle Optik
• Modellbau→ Hohe Belastbarkeit
• Werkzeuge → Hohe Stabilität und Zuverlässigkeit
• Drucke für den Außeneinsatz → UV-Resistent, witterungsbeständig

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3. Welche Eigenschaften erwartest du dir von deinem 3D Drucker?

Soll er besonders schnell drucken, sehr leise sein oder ist es dir wichtig, große Modelle drucken zu können?

Neben dem Verwendungszweck der Druckmodelle gibt es nämlich auch noch andere Eigenschaften, die 3D Drucker maßgeblich voneinander unterscheiden:

• Anschlüsse

Für den Druck eines Modells wird nicht nur der 3D Drucker selbst, sondern auch ein Computer/Laptop mit USB-Anschluss und/oder WLAN bzw. eine SD-Karte benötigt um das gewünschte Modell an den Drucker zu vermitteln.

• 3D Drucker Bausatz oder fertig montiert

3D Drucker können sowohl fertig montiert, als auch als Bausatz erworben werden.

• 3D Drucker Bausatz

Ein 3D Drucker Bausatz ist in der Regel günstiger als ein bereits montiertes Gerät, weshalb sich viele Kunden dafür entscheiden. Die Montage kann für einen Einsteiger zwar herausfordernd sein, sie kann aber auch dazu verhelfen, den 3D Drucker und dessen Ersatzteile besser zu verstehen.

• Fertig montierter 3D Drucker

Entscheidet man sich für ein fertig montiertes Gerät, muss man sich keine Gedanken um eine richtige Montage machen, man stellt den 3D Drucker auf und kann direkt mit dem Drucken beginnen. Möchte man als Einsteiger auf Nummer sicher gehen, empfiehlt es sich ein fertig montiertes Gerät zurückzugreifen. Das kostet zwar etwas mehr, man kann jedoch nichts falsch machen und sich langsam an den Drucker und seine Teile herantasten.

• Druckgeschwindigkeit

Wir erwähnen hier die Druckgeschwindigkeit, da es für viele Menschen, die sich einen 3D Drucker kaufen wollen, zunächst ein scheinbar wichtiger Vergleichswert unterschiedlicher Produkte ist. Gleichzeitig möchten wir jedoch festhalten, dass es weniger sinnvoll ist, die Druckgeschwindigkeit beim Kauf in den Vordergrund zu stellen. Wir erklären dir auch wieso:

Zunächst gilt es hierbei anzumerken, dass die Druckgeschwindigkeit eines FDM-Druckers nicht nur am Gerät selbst, sondern auch von Faktoren wie der Temperatur der Druckdüse, das zu verarbeitende Material, der Dicke des Filaments, der Schichtdicke und der Anzahl der erforderlichen Stützen abhängt.

Darüber hinaus gibt es auch andere, allgemeine Faktoren, die die Geschwindigkeit des Drucks beeinflussen. Dazu zählt beispielsweise die Ausrichtung des Objekts und die Menge an zu druckendem Material. Möchte man die Druckgeschwindigkeit erhöhen, kann es hilfreich sein, die Höhe des Modells durch Anpassung der Ausrichtung zu ändern.

Beim Resin-Druck ist die Druckgeschwindigkeit abhängig von der Lichtleistung des Druckers und den Eigenschaften des Materials.

• Druckgröße / Druckvolumen

Bei der Druckgröße handelt es sich um einen wesentlichen Vergleichsfaktor bei 3D Druckern, da sie bestimmt, wie groß das gedruckte Modell höchstens sein kann. Das Druckvolumen wird in XYZ berechnet: X= Breite, Y= Tiefe, Z= Höhe.

Möchte man nicht mehrere kleine Teile drucken und anschließend miteinander verbinden, so sollte man hier gleich zu einem größeren 3D Drucker greifen.

• Direct-Extruder oder Bowden-Extruder

Beim Extruder eines 3D Druckers handelt es sich um den Druckkopf auf dem sich die Düse befindet, durch die das Filament gedruckt wird.

Ein Direct-Extruder ist mit dem Hotend verbaut, das Filament wird direkt in die Düse (Nozzle) gepusht – Alle filamentverarbeitenden Elemente sitzen an einer Stelle. Das eignet sich neben “normalen” Filament auch gut für die Verarbeitung von speziellen Filamenttypen.

Der Bowden-Extruder befindet sich am Rahmen des 3D Druckers, was ebenfalls Vorteile mit sich bringt (weniger Gewicht am Druckkopf = saubere Bewegungen), er eignet sich jedoch eher für die Verarbeitung von Standard-Filamenttypen wie beispielsweise PLA.

Möchtest du mehr über die Unterschiede zwischen den beiden Extruder-Varianten erfahren, so findest du in unserem Ratgeber auch den Beitrag “Direct-Extruder vs. Bowden-Extruder - Das sind die Unterschiede”

• Dual-Extruder (Doppelextrusion)

Sind 3D Drucker mit zwei Extrudern ausgestattet, können beim Druck verschiedene Farben oder Materialien beim gleichen Druckmodell eingesetzt werden. Ein wesentlicher Vorteil von Dual-Extrudern ist dabei die Möglichkeit, verschiedene Materialien, z.B. ein zusätzliches, auflösbares Material für Stützstrukturen, in einem Druck zu kombinieren.

• Schichthöhe / Layerhöhe

Da die Schichthöhe bzw. Layerhöhe abhängig vom eingesetzten 3D Drucker ist, zählt sie zu den elementarsten Eigenschaften von 3D Druckern. Es handelt sich dabei um die Höhe einer einzelnen Schicht, mit der der Drucker das Modell aufbaut. Grundsätzlich gilt: Je geringer die Schichthöhe, desto feiner und glatter wird die Oberfläche des 3D-Drucks. Bei handelsüblichen 3D Druckern liegt die durchschnittliche Schichthöhe bei 0,1 mm bis 0,4 mm.

Die Layerhöhe ist jedoch nicht nur abhängig vom eingesetzten 3D Drucker, sondern auch von der Software, mit der ein Modell gesliced wird. Eine gute 3D-Software besitzt heutzutage kaum noch Beschränkungen bezüglich der Schichthöhe.

• Heizbett - Nice to have?

Beim Heizbett handelt es sich um ein beheizbares Druckbett, mit dem der verarbeitete Kunststoff nicht so schnell abkühlt. Dabei werden ein Verziehen des Materials und unerwünschte Wölbungen vermieden. Während einige Materialien (z.B. ABS oder PETG) ein beheizbares Druckbett erfordern, ist es beim Druck von PLA nicht zwingend notwendig.
Möchte man unterschiedliche Filamente verarbeiten, meinen wir: Ein Heizbett ist schon nice to have!

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4. Wo planst du zu drucken?

Auch über den Standort deines zukünftigen Druckers solltest du dir Gedanken machen. Idealerweise hast du einen Arbeitsraum oder eine Werkstatt, in der du deinen 3D-Drucker unterbringen kannst. Zwar ist es mit den meisten Materialien unbedenklich ihn im Wohnraum zu verwenden, jedoch sprechen einige Faktoren dagegen:

• Platzbedarf

Abhängig von der Größe des Druckers, benötigst du ausreichend Platz um das Gerät selbst, sowie das Material und eventuelles Werkzeug unterzubringen. Der Drucker sollte außerdem auf einem stabilen Tisch stehen, damit er weniger Geräusche erzeugt.

• Geräuschkulisse

Wie bereits erwähnt, entsteht bei den meisten Druckern eine gewisse Geräuschkulisse. Auch wenn viele 3D-Drucker mittlerweile eine sehr leise Geräuschentwicklung erreicht haben, so kann man sie nicht komplett außer Acht lassen.

• Schmutz

Zwar entsteht beim 3D-Drucken nicht wirklicher “Schmutz”, du musst jedoch damit rechnen, ab und an Stützmaterial zu entfernen oder etwas schleifen zu müssen. Es kann also schon einmal passieren, dass das ein oder andere kleine Material auf den Boden fällt und nicht im Mülleimer landet.