Also Anstoß für diesen Post sind Diverse Beiträge zum Thema 3D Druck die in den letzten Monaten so durchs Netz geschossen sind. Aber die waren irgendwie noch oke. Aber DAS heute hat mich jetzt doch dazu gebracht mal einen Beitrag dazu zu verfassen:

 

 

Warum gerade das? Naja also zum einen ist es ja schon mal abartig wie schlecht diese Hello Kitty gedruckt ist. Das geht gar nicht. Die Druckquallität ist einfach nur unterirdisch. Überall Ausbrücke, Fehlstellen und Grate. Wenn man sich jetzt noch überlegt, wie groß das Teil sein müsste ist das einfach nur Schrott. Man sollte auch schauen wie groß die einzelnen Schichten sind. Also die Linien die von links nach rechts gehen. Gerade diese Linien stehen für die Güte des Drucks. Umso dünner man die Schichten drucken kann umso genauer kann man drucken. Natürlich erhöht sich damit auch die Zeit, ganz klar. Aber was bringt es wenn ich etwas in 5 Minuten drucke und dann so ein Crap bei raus kommt? Also als Hello Kitty Fan trifft mich so miese Qualität ja schon. Hier mal ein Bild von meinem 2€ Chip der auch 3D gedruckt ist:

Das Teil ist wesentlich kleiner und trotzdem viel viel genauer gefertigt. Die Linien die man hier sieht haben übrigens mehr was mit dem Werkstoff zu tun und weniger mit der Schicht-Höhe. Aber ich denke man sieht das Wichtigste: Keine Ausbrüche, klare Schrift, keine Grate. Und das Ding ist rund! Warum das Hello Kitty Teil nicht rund ist werde ich unten erklären…

Auch das eigentliche Model ist zum heulen. Ich meine gebt mir ein paar Stunden und ich bastel euch ein wesentlich schöneres 3D Model. Eins das auch nach Hello Kitty aussieht und nicht einfach nur „ähnlich“ aussieht. Klar Copyrights und so aber ehrlich… pfui! Gebt euch mal Mühe. Das kanns nicht sein!  Die modernen CAD-Programme machen es euch schon recht einfach 3D Formen zu basteln. Da braucht man kein 3D Scan oder ähnliches. Zumindest nicht für sowas. Für meine Thomas The Pommes Actionfigur mit beweglichen Teilen (Projekt in Arbeit) sieht die Sache schon schwieriger aus. Oder wenn ich versuchen würde Table Top Figuren zu erstellen. Wenn man da Details haben will muss man schon viel Arbeit rein stecken. Wahrscheinlich werden da auch in absehbarer Zeit noch die handgefertigten Modelle die Oberhand behalten (auch Industriell).

Aber kommen wir doch mal zu der Idee, dass man sich einfach mal ein CAD File aus dem Internet zieht und dann fröhlich anfängt mit drucken. Vielleicht erstmal die Frage was ein CAD File ist. CAD ist eine Technik mit der sich am PC 3D Modelle bauen lassen. Diese Modelle können mit vielen Informationen versehen werden wie Größenangaben, Materialwerte und viel viel mehr. Also im Grunde hat man in den letzten Jahren alles in das Programm gepackt was man braucht um ein Bauteil komplett zu bezeichnen. Das macht die Sachen extrem komplex. Letztendlich ist es aber mit ein wenig Übung nicht komplizierter als Photoshop (CAD kann ich, Photoshop nicht). Die Grenzen setzt halt am Ende halt die eigene Phantasie und das eigene Vorstellungsvermögen. Zumindest beim erstellen von Bauteilen. Ob diese in der Realität auch funktionieren oder technisch sinnvoll sind ist ein anderes Thema. Oder ob man das überhaupt fertigen kann. Ich hatte ja vor ein Geburtstagsgeschenk zu basteln (das bekommt später einen eigenen Beitrag) und da bin ich schon sehr weit zurück gerudert weil Vorstellung und Umsetzbarkeit nicht zusammen gepasst haben.

Hier bieten die 3D Drucker aber extrem viel Potential. Vielleicht eine Erklärung wie die Drucker funktionieren:

Der Drucker baut ein Modell von oben nach unten auf. Das kann man sich so vorstellen wie bei bei diesen 3D Puzzle mit den Schichten. Den hier:

Also so ähnlich zumindest. Das Problem ist jetzt nur wenn man im einfachsten Fall eine Brücke drucken will. Dann kann der Drucker ja nicht einfach in der Luft eine Brücke drucken. Das Material würde einfach nach unten fallen wenn man die Brücke zwischen den beiden Stützpunkten drucken will. Zwar härtet man Schicht für Schicht aus bevor die nächste gedruckt wird aber trotzdem kommt der Kram nun mal flüssig aus der Düse. Also benutzt man einen Trick. Man nimmt zwei Materialien. Eins welches am Ende das Modell ergibt und ein anderes welches man später wieder entfernen kann. Man kann sich das so vorstellen als würde man die Brücke in Wasser stellen und mit jeder Schicht den Wasserstand erhöhen. Auf dem „Wasser“ kann man dann drucken. In der Praxis ist das natürlich kein Wasser sondern auch ein Kunststoff. Nun baut man halt unter alle Teile die später in der „Luft hängen“ eine Stützkonstruktion aus Füllmaterial. Das kann später aber einfach entfernt werden weil es zu kleinen Flocken zerfällt wenn man es berührt oder mit Druckluft wegbläst.

Auf jeden Fall ist damit das 3D Print Verfahren aber das Verfahren mit dem man am einfachsten ein Model aus digitalen Daten erzeugen kann. Aber die Werkstoffe sind halt stark begrenzt. Man kann nicht mal eben ein Metallteil drucken. Es gibt zwar auch schon Drucker die mit Metall umgehen können aber da muss man sich fragen ob es den Aufwand wert ist. In der Regel druckt man Kunststoffe und selbst da sind die fertigen Modelle nicht für den Gebrauch bestimmt. Meine Münze mag noch funktionieren aber ich möchte mir die Druckmasse nicht unbedingt in irgendwelche Körperöffnungen stecken wie das oben der Fall ist. Macht das besser nicht!

In der Industrie werden solche 3D Drucke nicht als Produkte benutzt sondern nur als Prototypen. Und selbst da… eigentlich steckt man die Teile dann in Silikon oder irgendwas Höherwertiges und baut eine Gussform. Mit dieser werden dann ordentliche Prototypen aus Metall oder Kunststoff gefertigt. Dinge die man auch verwenden kann. Denn das was aus dem Drucker kommt… ist einfach nicht so toll. Für meine Münze reicht das und für ein paar andere Anwendungen auch aber für mehr auch nicht! Und wir haben einen Drucker der wesentlich mehr leisten kann als das 2.500€ Spielzeug für „Heimanwender“ *hust*

Unser Drucker hat eine ordentliche Auflösung und kann ordentlich drucken. Und unsere Teile sind ordentlich berechnet. Mit hunderttausenden von Dreiecken (Polygonen) abgestützt damit der Kram auch wirklich rund wird (allein bei der Münze). Die Heimdrucker  bekommen sowas einfach nicht hin. Bis die Technik mal massentauglich ist gehen noch sicher 5-10 Jahre ins Land. Und selbst dann muss man sich fragen ob es die Materialkosten wert sind. Denn allein meine Münze liegt im Bereich von 20€ reine Druckkosten und hat um die 12-15 Minuten Fertigungszeit. Klar wird das Material billiger wenn der Markt größer wird aber will ich mir wirklich für 60€ eine Plastiktasse drucken die vielleicht ganz hübsch ist aber in der Massenfertigung für 15€ zu haben ist?

3D Drucke werden interessant wenn man etwas Einzigartiges will und bereit ist dafür auch Geld in die Hand zu nehmen. Aber ich glaube, dass das Thema in Zukunft ehr in die Richtung gehen wird in der sich auch gerade T-Shirt Drucke befinden. Es werden sich kleine Firmen oder Shops bilden die euch dann halbwegs professionell euren Kram drucken werden. Eventuell sogar mit entsprechenden Gießverfahren im Anschluss damit man auch Zeug aus Metall und hochwertigen Kunststoff bekommen kann. Dass man sich aber bald sein Silber-Besteck daheim drucken kann halte ich für Wunschträume.

Auch weil Metall nicht gleich Metall ist. Es gibt Unmengen von Verfahren wie man Metall härtet und das Gefüge so verändert, dass Metall überhaupt erst brauchbar wird. Eine Pfanne ist nicht einfach nur eine Pfanne sondern eine hoch komplexe Metallkonstruktion die einige Umformvorgänge und Gefügeveränderungen hinter sich hat. Auch das Material ist nicht einfach nur Metall sondern eine Legierung über die sich Leute jede Menge Gedanken gemacht haben. Aber ich will euch nicht mit Theorie über Metall langweilen…

HIER vielleicht mal ein einfaches Diagramm für Stahl und Gusseisen um zu zeigen wie komplex schon einzig und allein die Kombination von Eisen und Kohlenstoff ist.

 

MfG Thomas

 

PS: Warum hab ich mich nicht darüber aufgeregt, dass man Hello Kitty für Frauenspielzeug missbraucht? Weil das in der Hello Kitty Geschichte ein fester Bestandteil ist und teilweise auch zu der Popularität geführt hat die Hello Kitty heute besitzt! Also alles kein Problem. Zumindest wenn es gut gemacht ist.