Um für den FDM 3D Druck eigene Designs zu entwickeln, die stabil materialsparend und dennoch schnell zu drucken sind ist eine schwierige Aufgabe, aber mit ein paar einfachen Tipps wird es deutlich leichter.

Die richtige Wandstärke:

Im großen und ganzen ist es wichtig die Wandstärke auf ein vielfaches des Düsendurchmesser einzustellen, denn so kann man maximale Stabilität und schnelle Druckzeit erreichen. Das Heißt bei einer 0,4mm Düse sollte die minimale Wandstärke zwischen 6 und maximal 0,8mm betragen. So wird der Druckkopf dort 2 Mal vorbeifahren. Wäre die Wandstärke 1mm, so würde er je nach Einstellung auch nur 2 Mal vorbeikommen, aber die Wände würden sich nicht berühren und wären sehr instabil. Würde er den Spalt füllen, so würde er noch ein drittes Mal eventuell sogar sehr langsam diese Stelle passieren (je mach Slicereinstellung). Der Druck würde so deutlich länger brauchen, das Werkstück wäre aber nicht merklich stabiler.
Fazit, die Wandstärke auf ein Vielfaches des Düsendurchmessers einstellen um eine ideale Verbindung und somit eine höhere Stabilität der Wände zu erhalten und eine schnelle Druckzeit zu garantieren.

Löcher optimieren

Löcher werden im 3D Druck leider nie 100% rund, aber dem kann man entgegenwirken, in dem man schaut, dass man kein rundes Loch druckt, sondern den obersten Teil der Rundung, wo ein starker Überhang ist so designet, dass der Drucker dies mit der Bridgefunktion schließt.

Genauso ist es bei Löchern in Deckenelementen sinnvoll, diese mit zumindest einem Layer zu schließen, so, dass beim untersten Layer der Decke ohne Probleme die Bridgefunktion verwendet wird und erst darüber das Loch wie geplant entsteht. So kann man sich oft Stützmaterial sparen und muss lediglich den einen Layer Durchbrechen/-bohren, wofür meist nicht einmal eine Bohrmaschine benutzt wird.

Infill, oder Aussparung

Viele Designer orientieren sich an Spritzgussteilen, jedoch ist Spritzguss von der Herstellung anders, als der 3D Druck, denn im Spritzguss habe ich immer 100% Infill. Darum sind oft Aussparungen , damit man Material sparen kann. Diese Ausspraungen können im 3D Druck auch sinn machen, denn durch die Zusätzlichen Wänden bekommt das Druckteil mehr Stabilität, braucht aber auch mehr Material. Möchte ich nun materialsparend arbeiten, so ist es sinnvoller das Druckteil glatt zu designern. Ein weiterer Vorteil ist , dass das Druckteil deutlich schneller fertig ist, denn es kann Infill deutlich schneller drucken als Außenwände.

Verschraubungen

Es gibt mehrere Möglichkeiten Schraubverbindungen zu realisieren:

Selbstschneidende Schrauben

Metrische Schrauben im Kunststoff

Muttern einpassen

Gewindeeinsätze

Gedruckte Gewinde

Ja, aber einer bestimmten Größe ist es sogar möglich Gewinde zu drucken. Dies lässt sich leider aber nur realisieren, wenn das Gewinde senkrecht zur Druckhöhe steht.

Überhänge

Überhänge sind schwerer zu drucken, da ein Teil des Layers in der Luft hängt. Je dünner die Schichten sind, desto weniger Material wird .. gedruckt und desto schöner wird der Druck. Zusätzlich kann es bei starken überhängen von Vorteil sein eine ausreichend dicke Wandstärke zu haben (Konturen), denn s

Richtig Herangehensweise

Viele Druckteile lassen sich wegen starker Überhänge nur mit viel Stützmaterial drucken, daher ist die richtige Herangehensweise wichtig.

1) Wenn möglich das Druckteil so designen, dass die Überhänge druckbar sind. Wenn möglich dazu einfach zusätzlich das Druckteil verbreitern, damit die Überhänge druckbar werden.

2) Die Druckorientierung beachten! Das Druckteil kann auch auf dem Kopf gedruckt werden, wenn die es ermöglicht das Druckteil besser zu drucken.

3) Eine weiter Möglichkeit ist es das Druckteil in mehrere Teile zu teilen und diese mit Schrauben, oder Steckverbindungen zu verbinden. Wenn es nur ein Kosmetisches Druckteil ist, kann dieses natürlich auch verklebt werden.

4) Wenn man unbedingt mit Stützmaterial drucken muss, dann ist es hilfreich einen Drucker mit 2 Düsen zu besitzen, so kann man mit einer Düse das Druckteil und mit der zweiten das Stützmaterial drucken. So ergibt sich die Möglichkeit bei Nylon das Stützmaterial in PLA zu drucken und man hat leicht lösbares und billiges, aber dennoch gut und schnell zu druckendes Stützmaterial. Eine weitere Option sind lösliche Filamente, wie z.B. PVA (Wasserlöslich) und HIPS (Limonensaftlöslich) zu verwenden. Hier ist der einzige negative Punkt der Preis des Filaments und die lange Zeit, die es benötigt, bis das Stützmaterial gelöst wird.

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Author:

Stefan J. Trucker

Stefan J. Trucker

Seit klein auf beschäftige ich mich mit Technik, Foto- & Videographie und Design. Um mein Wissen und meine Erfahrungen festzuhalten dokumentiere ich diese hier auf dieser Seite. Ich bemühe mich die Seite übersichtlich zu gestalten, damit es einfach ist meine Errungenschaften zu teilen. Ich nutze diese selbst um später dort anzusetzen wo ich aufgehört habe, oder wo mich mein Gedächtnis im Stich gelassen hat. So kann jeder von überall auf meine Inhalte zugreifen und schnellstmöglich zum gewünschten Ziel gelangen. Ich bin seit fast 10 Jahren als Ausbilder tätig und habe eine Leidenschaft entwickelt Wissen leicht und übersichtlich aufzubereiten. So hoffe ich mehrere zu motivieren sich in der Freizeit mit tollen Hobbies zu beschäftigen und dadurch das Leben ein Stückchen lebenswerter und interessanter zu gestalten. Ich lebe nach dem Motto: Imagine it, Design it, Create it - Just do what you like.

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