Bevor ich mir vor etwa einem Jahr einen 3D-Drucker gekauft habe, stand ich vor dem Problem: Welcher passt zu mir?
Es gibt viele verschiedene Druckverfahren. Nach ersten Recherchen war klar, dass es entweder ein FDM- oder ein SLA-Drucker werden würde. Diese beiden Verfahren liegen in einer Preisklasse, die für Hobby-Tüftler interessant ist.
Als Nächstes habe ich mir die technischen Unterschiede angesehen und überlegt, welches Verfahren für meine Projekte besser geeignet ist.
FDM-Drucker (Fused Deposition Modeling – dt. Schmelzschichtmodellierung)
Das Verfahren ist seit 1991 auf dem Markt. Der 3D-Drucker verwendet thermoplastisches Filament. Die gängigsten Sorten sind PLA, PETG, ABS und einige weitere, auf die ich später noch eingehen werde.
Das Filament wird durch einen beheizten Extruder (das Herzstück des Druckers) geschmolzen und anschließend über eine Düse schichtweise auf ein abnehmbares Druckbett aufgetragen. Die Druckplatte ist bei den meisten Materialien beheizt.
Der Druckkopf bewegt sich in X- und Y-Richtung. Sobald eine Schicht fertiggestellt ist, fährt die Z-Achse nach oben und die nächste Schicht wird gedruckt – bis das Bauteil fertig ist.
Da das Bauteil Schicht für Schicht aufgebaut wird, ist die Stabilität in Z-Richtung in der Regel geringer als in X- und Y-Richtung. Bauteile brechen daher oft entlang der Layer-Linien.
Vorteile:
- Günstige Geräte
- Einfache Bedienung
- Große Vielfalt an Filamenten (Material und Farben)
- Relativ große Bauteile möglich (je nach Drucker)
Nachteile:
- Relativ geringe Detailauflösung (Schichten sichtbar)
- Schwächer in Z-Richtung
- Geruch und Lautstärke (nicht ideal für den Wohnbereich)
Typische Anwendungen:
Funktionale Prototypen, größere Bauteile und Werkzeuge, Gehäuse, Vorrichtungen, mechanische Teile sowie Modelle, Gebäude oder Figuren.
SLA-Drucker (Stereolithografie / DLP / MSLA)
Dieses Verfahren wurde 1981 von Chuck Hull erfunden. Hierbei wird flüssiges Photopolymerharz schichtweise durch Licht ausgehärtet.
Beim SLA-Verfahren wird ein Laser gezielt auf die jeweiligen Punkte ausgerichtet und härtet das Harz aus. Beim DLP- oder MSLA-Verfahren wird dagegen mithilfe eines Projektors oder LCD-Displays eine ganze Schicht auf einmal belichtet und ausgehärtet.
Die Bauplattform wird Schicht für Schicht aus dem Harzbad gezogen, nachdem die jeweilige Schicht belichtet und ausgehärtet wurde. Dadurch entstehen sehr glatte und detailreiche Oberflächen.
Allerdings erfordert dieses Verfahren eine aufwendigere Nachbearbeitung: Reinigen mit Isopropanol sowie ein zusätzliches UV-Curing sind wichtig, damit die Bauteile ihre gewünschten mechanischen Eigenschaften erreichen.
Zudem ist Harz gesundheitsschädlich und sollte nur mit Handschuhen, Schutzbrille und Atemschutz verarbeitet werden.
Vorteile:
- Sehr hohe Detailgenauigkeit und glatte Oberflächen
- Filigrane Formen möglich
- Hohe Maßgenauigkeit und enge Toleranzen
- Verschiedene Harze mit speziellen Eigenschaften (abriebfest, gummiartig, biokompatibel usw.)
Nachteile:
- Stützstrukturen (zusätzliche Arbeit)
- Geräte und Harze teurer als FDM
- Teile oft spröde (je nach Harz)
- Kleineres Bauvolumen
- Harze Licht & Temperatur empfindlich
- Harze giftig im flüssigen Zustand
- Nachbearbeitung aufwendig
Typische Anwendungen:
Kleine und detailreiche Bauteile, Schmuckmodelle, Anwendungen in Zahnmedizin/Medizin, Miniaturen, Figuren sowie Funktionsprototypen mit engen Toleranzen.
Meine Entscheidung
Nachdem ich meine Ergebnisse zusammengetragen hatte, war für mich schnell klar: Ich entscheide mich für einen FDM-Drucker.
Meine Teile benötigen keine extrem hohe Maßgenauigkeit, und die sichtbaren Schichten stören mich bei meinen Projekten nicht.
Ich habe mich für ein Einsteigermodell entschieden: den Anker Make M5.
Dieser leistet bisher sehr gute Arbeit, allerdings habe ich einen großen Kritikpunkt: die KI-Funktion. Diese bricht bei mir ständig Drucke ab – egal wie simpel das Bauteil ist.
Langfristig werde ich vermutlich auf ein hochwertigeres Gerät umsteigen.
Mit dem Anker Make M5 habe ich in den letzten 12 Monaten viel gelernt. Mein Wissen möchte ich in den nächsten Kapiteln mit euch teilen.
Sicherheitshinweise
FDM-Drucker:
– Beim Drucken entstehen ultrafeine Partikel, die gesundheitlich bedenklich sein können.
→ Empfehlung: gut lüften (Fenster öffnen). Allerdings kann das je nach Temperatur oder Luftfeuchtigkeit die Druckqualität beeinflussen.
– Die Düse erreicht Temperaturen von 200–300 °C, das beheizte Bett 50–100 °C – Verbrennungsgefahr!
– Bei unsachgemäßer Nutzung besteht Brandgefahr.
SLA-Drucker:
– Der Umgang mit Harz sowie die Nachbearbeitung der Druckteile müssen mit großer Sorgfalt erfolgen, um Gesundheitsrisiken zu vermeiden.
– Das Harz („Resin“) ist giftig und kann Augen, Atemwege und Haut reizen.
– Schutzkleidung ist Pflicht: Handschuhe, Schutzbrille, Atemschutz.