3D-Drucken: Die Dinge, die Drucker (nicht) tun

3D-Drucker sind erstaunliche Dinge, aber wenn man nur nach den Erfolgen urteilt, die online präsentiert werden, kann es so aussehen, als wäre überhaupt alles möglich. Doch in vielerlei Hinsicht sind 3D-Drucker tatsächlich recht begrenzt. Da Erfolg einfach erscheint und niemand Misserfolge zur Schau stellt, kann es passieren, dass Menschen eine einseitige Vorstellung davon haben, was realistisch ist. Das ist nicht überraschend; Hinter jedem glänzenden 3D-Druck, der die Grenzen der Technologie verschiebt, stecken Fehldrucke und Teststücke, die kaum sichtbar sind.

Wenn Sie jemals darüber nachgedacht haben, in den 3D-Druck einzusteigen, oder sich fragen, welche Erwartungen realistisch sind, lesen Sie weiter, denn ich werde erklären, woher Objekte kommen und wie Sie erkennen, ob etwas gut (oder schlecht) für den 3D-Druck geeignet ist . Es ist wichtig zu verstehen, dass Drucker Einschränkungen haben, und eine konkrete Vorstellung davon zu bekommen, was diese Einschränkungen sind. Das Ergebnis wird ein besseres Verständnis dafür sein, was sie können und welche Probleme sie zuverlässig lösen können.

Ich hatte kürzlich ein Gespräch mit jemandem, der wissen wollte, ob ein 3D-Drucker bei einem Problem helfen könnte. Als ich ihnen zuhörte, wie sie ihre Bedürfnisse schilderten, wurde mir klar, dass ich das alles schon oft gehört hatte.

Mein Kollege hatte tatsächlich eine ziemlich gute Vorstellung davon, was Drucker theoretisch leisten könnten. Aber sie hatten nur sehr wenig Ahnung davon, was Drucker nicht konnten, und diese Diskrepanz führte dazu, dass sie bei der praktischen Anwendung etwas auf der Strecke blieben. Um diese Lücke zu schließen, finden Sie hier einige Tipps, die jedem ein praktisches Verständnis dafür vermitteln können, welche Dinge 3D-Drucker nicht gut können.

Das Reparieren von Haushaltsgegenständen ist ein häufiger Anwendungsfall, aber 3D-Drucker funktionieren nicht wie Fotokopierer für Gegenstände und können auch keinen Ersatz für fehlende oder kaputte Dinge herstellen. Derzeit gibt es weder eine praktische Möglichkeit, ein paar Fotos von einem defekten Teil zu machen und jemanden ein neues ausdrucken zu lassen, noch gibt es eine schnelle und einfache Möglichkeit, Kopien vorhandener Objekte anzufertigen.

Wenn jemand ein Ersatzteil zur Reparatur eines Haushaltsgegenstands benötigt, beginnt der Prozess idealerweise damit, das Teil online nach Hersteller und Modellnummer zu suchen. Dann würde ein Benutzer ein 3D-Modell des fehlenden oder defekten Teils herunterladen und auf Knopfdruck einen Ersatz ausdrucken. Wir sind noch nicht da. Es sind viele 3D-Modelle online verfügbar, aber wir sind weit davon entfernt, Bibliotheken mit vom Benutzer zu wartenden Teilen für hergestellte Produkte zum Herunterladen und Drucken zur Verfügung zu haben.

3D-Drucker können Objekte nur aus 3D-Modellen erstellen, und 3D-Modelle werden von jemandem erstellt, der ein CAD-Programm verwendet. Zuerst muss ein 3D-Modell erstellt werden, denn ohne Modell ist ein 3D-Drucker nutzlos.

Wenn ein Objekt noch nicht als 3D-Modell existiert, muss eines erstellt werden. Glücklicherweise gibt es im Internet bereits eine erstaunliche Anzahl von Modellen für nützliche Gadgets, Werkzeuge und Nippes, die von Orten wie Thingiverse, PrusaPrinters, MyMiniFactory und anderen heruntergeladen werden können. Diese Modelle existieren bereits und sind größtenteils bereit für den 3D-Druck.

Wenn jedoch ein Objekt benötigt wird, um eine Schnittstelle zu etwas anderem herzustellen (z. B. ein Ersatzteil für ein Gerät), ist höchstwahrscheinlich noch kein 3D-Modell für dieses Objekt vorhanden. Es muss von Grund auf sorgfältig entworfen werden, und das Reverse Engineering eines mechanischen Entwurfs ist ein Prozess, der zusätzlich zur CAD-Arbeit viele sorgfältige Messungen und Tests erfordert. Wahrscheinlich ist Zugriff auf das zu reparierende Teil und das defekte Teil, das ersetzt werden soll, erforderlich. Der Job kann irgendwo zwischen einer Nachmittagsarbeit und einer mehrtägigen Arbeit liegen.

3D-Scantechniken wie die Photogrammetrie können nützlich sein, das Scannen ist jedoch nur ein Hilfsmittel zur Unterstützung anderer Entwurfsarbeiten. Es entfällt jedoch noch nicht die Notwendigkeit, ein CAD-Paket auszuwählen und mit dem Entwurf zu beginnen. Ein gutes Beispiel dafür, wie 3D-Scannen den Designprozess unterstützen kann, ist dieses Projekt, bei dem ein benutzerdefiniertes Bedienfeld in 3D gedruckt wird, um es an eine komplexe Form anzupassen.

Um zuverlässig zu drucken, muss ein 3D-Modell unter Berücksichtigung der Stärken und Schwächen eines 3D-Druckers entworfen werden. Man muss immer die Stärken eines Werkzeugs ausnutzen, und 3D-Drucker sind da nicht anders. So wie eine Tischkreissäge das falsche Werkzeug zum Schneiden von Kurven ist, lassen sich auch einige Formen und Teilegeometrien nicht einfach in 3D drucken.

Die beiden Arten des 3D-Drucks, die für Bastler am zugänglichsten sind, sind der filamentbasierte (FDM) und der harzbasierte (SLA). Bei beiden wird ein Objekt Schicht für Schicht aufgebaut, ausgehend von einer flachen Bauplattform, wobei jede neue Schicht auf das Fundament der vorherigen gelegt wird. Aus diesem Grund lassen sich einige Dinge einfacher und zuverlässiger drucken als andere.

Wie kann man ohne viel Erfahrung wissen, ob der 3D-Druck eines Objekts problematisch ist? Nachfolgend finden Sie eine einfache Checkliste potenziell problematischer Funktionen. Je mehr Elemente in dieser Liste mit einem Objekt übereinstimmen, desto wahrscheinlicher ist es, dass das Objekt Herausforderungen hat.

Für Menschen, die mit den Händen arbeiten, gibt es hier eine ebenso intuitive wie einfache Bewertungsmethode: Lässt sich das Objekt leicht aus nassem Sand bauen, als würde man eine Sandburg bauen? Wenn ja, dann funktioniert der 3D-Druck wahrscheinlich einwandfrei.

3D-Drucker laufen nicht jedes Mal fehlerfrei und auch nicht betriebssicher. Die Bedienung und Wartung eines 3D-Druckers ist nicht schwierig, aber eine durch Erfahrung erworbene Fähigkeit. Es ist durchaus möglich, dass ein Drucker durch unvorsichtigen Betrieb beschädigt wird. Im Idealfall drückt man einfach einen Knopf und schlürft dann eine Margarita, bis die Maschine ein perfekt fertiges Stück ausspuckt. Leider gilt dies für 3D-Drucker nicht mehr als für jedes andere Elektrowerkzeug.

Um es klar zu sagen: Der 3D-Druck ist eines der besten Dinge, die Bastlern im letzten Jahrzehnt passieren konnten, und die Vorteile beschränken sich nicht nur auf diejenigen, die Objekte von Grund auf entwerfen. Beispielsweise ist das Drucken von Miniaturen für Tabletop-Spiele eine Nische, die den Hobby-SLA-Druck wahrscheinlich im Alleingang zu dem gemacht hat, was er heute ist. Dadurch haben Hacker auf der ganzen Welt davon profitiert und es einfacher denn je gemacht, einen SLA-Drucker in die Werkbank einzubauen.

Die Erfolge sind großartig, aber es ist auch wichtig zu wissen, was 3D-Drucker nicht können. Mit einer besseren Vorstellung davon, was Drucker schlecht machen, kann ein umsichtiger Hacker nicht nur viel besser entscheiden, ob der Kauf eines 3D-Druckers eine gute Idee ist, sondern auch eine bessere Vorstellung davon haben, wie viele Biere dieser freundliche Drucker bevorzugen könnte Wert.