Verschiedene 3D-Drucksoftwareprogramme können starke Unterschiede aufweisen. Sie alle besitzen jedoch die gleichen Kernelemente und verarbeiten einen einheitlichen Dateityp. Es gibt vier wesentliche Schritte, um aus einem Teilemodell ein 3D-gedrucktes Teil herzustellen: Zunächst wird die Teiledatei aus dem CAD in die Software importiert, dann wird diese importierte Teiledatei in eine druckbare Datei konvertiert, danach werden eine oder mehrere dieser Dateien an Ihren Drucker gesendet, der im letzten Schritt entsprechend eingestellt wird, um die Betriebszeit und den Durchsatz zu maximieren.
Von der CAD- zur STL-Datei
Der erste Schritt beim 3D-Druck umfasst das Erstellen einer Datei, die von der 3D-Drucksoftware verarbeitet werden kann. Während die herkömmliche subtraktive Fertigung auf einer Kombination aus Teilezeichnungen und CAM-Dateien (Computer Aided Machining) beruht, arbeiten 3D-Drucker mit STL-Dateien. Diese Dateien speichern 3D-Daten, indem sie die Oberflächen Ihres Teils in ein Netz aus Dreiecken aufteilen, und können aus praktisch jedem CAD-Programm exportiert werden. Beim Exportieren dieser Dateien sind einige wichtige Faktoren zu beachten:
Verhältnis von Netzqualität zu Dateigröße: Beim Export von STLs ermöglichen CAD-Programme, die Dichte eines Dreiecksnetzes zu bestimmen. Große Netze ergeben kleinere Dateigrößen, die schneller verarbeitet werden. Sie erzeugen jedoch Teile, die facettiert und ungenau sein können. Kleine Netze ergeben realistische und genaue Teile, führen jedoch zu riesigen Dateien, die von Ihrer 3D-Drucksoftware möglicherweise nur schwer verarbeitet werden können. Je besser Sie den Verwendungszweck Ihres Teils kennen, desto besser können Sie Ihre Prioritäten setzen.
Teile und Baugruppen aus mehreren Einzelteilen: Wenn Sie mit Teilen oder Baugruppen arbeiten, die aus mehreren Einzelteilen bestehen, exportieren Sie jedes Teil einzeln. Wenn Sie die gesamte Datei auf einmal exportieren, verbindet die entstandene STL-Datei oft die beiden Teile miteinander, sodass diese nicht gedruckt werden können.
Wenn Sie kein CAD verwenden, aber dennoch ein Teil in 3D drucken möchten, gibt es mehrere große Online-Repositorys mit druckbaren STL-Dateien zum kostenlosen Download.
Slicing: vom Festkörper zum druckbaren Teil
3D-Drucker sind zur Ausführung ihrer Aufgaben auf Werkzeugwege angewiesen. Diese Wege werden von einem Slicer in allen 3D-Drucksoftwareprogrammen automatisch erzeugt. Ein Slicer nimmt ein Teil, unterteilt es parallel zu einer vom Benutzer angegebenen Referenzebene in Schichten und erzeugt Werkzeugwege für den Druckkopf, denen er beim Extrudieren von Material auf jeder Schicht folgt. Zu diesen Werkzeugwegen gehört außerdem Stützmaterial: Automatisch erstellte Opferabschnitte, die sicherstellen, dass abgehängte oder auskragende Überhänge Ihres Teils während des Drucks gestützt werden. Obwohl der gesamte Prozess automatisch abläuft, gibt es einige wichtige Parameter, die Sie steuern können:
Ausrichtung des Teils: Der wichtigste Parameter, der beim Einrichten eines Teils für den Druck zu berücksichtigen ist, ist seine Ausrichtung im Drucker. Die Ausrichtung eines Teils kann einen massiven Einfluss auf den Erfolg des Drucks und die Festigkeit eines Teils haben und muss oft ein Gleichgewicht zwischen den Anforderungen an die Festigkeit, den kritischen Abmessungen und dem Bettkontakt herstellen. 3D-gedruckte Teile sind stabiler und präziser, wenn ihre kritischen Bestandteile parallel zum Druckbett gebaut werden. Wird ein Teil so ausgerichtet, dass die größte Fläche auf dem Druckbett liegt, minimieren Sie die Anzahl der erforderlichen Unterstützungen und verbessern den Druckerfolg.
Schichthöhe: Neben der Ausrichtung Ihres Teils ist der wichtigste Faktor, den Sie steuern können, die Schichthöhe, d. h. die Stärke der Schichten, in die Ihr Teil geschnitten wird. Höhere Schichten ergeben ein ungenaueres Teil mit geringerer Auflösung, das schneller gedruckt wird, während niedrigere Schichten ein präziseres und detaillierteres Teil ergeben, das längere Zeit zum Drucken benötigt.
Teilfüllung und Hülle: Mit FFF gedruckte 3D-Teile sind sehr selten massiv. Meist bestehen sie aus einer Hülle mit einem zelligen Infill. Das Drucken mit dieser Geometrie verringert sowohl die Druckzeit als auch die Materialkosten, ohne die Festigkeit eines Teils zu beeinträchtigen. Die Eiger-Software von Markforged erstellt standardmäßig eine Füllung aus Dreiecken. Sowohl die Form als auch die Größe des zelligen Infills kann jedoch geändert werden. In ähnlicher Weise ist die Anzahl der Schichten oben (Dach), unten (Boden) und an den Seiten (Wände) eines Teils veränderlich.
Endlosfaserverstärkung: Markforged-Verbundstoffdrucker nutzen eine zweite Düse, um Endlos-Langstrangfasern in Teile zu legen. Sie können festlegen, ob Endlosfasern verwendet werden sollen oder nicht, wie viel davon verwendet werden soll und wie sie in Ihrem Teil verlegt werden sollen. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, klicken Sie hier, um unsere Software kostenlos zu testen.
Senden Ihres Teils an Ihren 3D-Drucker
Nachdem Ihr Teil gesliced wurde, kann es gedruckt werden. Wenn Sie mehrere Teile mit demselben Material und derselben Schichthöhe drucken möchten, können Sie sie in einem Build zusammenlegen. Ein Build kann so viele Teile enthalten, wie in das Bauvolumen des Druckers passen. Es ist ein hervorragendes Werkzeug, um Projekte zu organisieren oder Ihren 3D-Druck-Workflow zu parallelisieren.
Senden Sie nach der Erstellung Ihres Builds die Build-Datei an den Drucker. Bei einigen Geräten ist eine SD-Karte oder ein USB-Laufwerk erforderlich, um die Datei physisch zu übertragen. Markforged-Drucker sind mit dem Internet verbunden, sodass Sie Ihr Teil digital über das Internet übertragen können. Sobald Sie Ihr Teil an Ihren Drucker geschickt haben, können Sie den Fortschritt von Ihrem Computer aus überwachen.
Verwaltung Ihrer 3D-Druckerflotte
Eine effektive Verwaltung von Drucken kann den Durchsatz Ihres 3D-Druckers verdoppeln oder sogar verdreifachen. Wenn Sie Ihre Aufträge so planen, dass sie alle während der Arbeitszeit erledigt werden, können Sie sicherstellen, dass Ihr Drucker fast immer in Betrieb ist. Probieren Sie einige einfache Dinge aus, um die Ausnutzung zu optimieren:
Planen Sie Ihre Druckzeiten strategisch: Der einzige händische Teil des 3D-Druckvorgangs besteht darin, Ihr Teil / Ihre Teile aus dem Druckbett zu nehmen und den Drucker zurückzusetzen. Maximieren Sie Ihre Druckerauslastung, indem Sie Druckvorgänge so festlegen, dass Sie sich beim Abschluss des Druckvorgangs in der Nähe des Druckers befinden, um schnell und einfach einen neuen Druckvorgang zu starten. Drucken Sie längere Aufträge über Nacht und kürzere Aufträge tagsüber, um die arbeitsfreien Zeiten optimal zu nutzen.
- Wenn Ihre Druckzeit 0-8 Stunden (+X Tage) beträgt, starten Sie sie zu Beginn des Arbeitstages
- Wenn Ihre Druckzeit 8-16 Stunden (+X Tage) beträgt, starten Sie sie am Ende des Arbeitstages
- Wenn Ihre Druckzeit 16-24 Stunden (+X Tage) beträgt, beginnen Sie mit dem Druck in der Mitte des Arbeitstages
Nutzen Sie das Wochenende für Ihre größten Teile: Zwischen dem Ende einer Arbeitswoche und dem Beginn der nächsten liegen etwa 64 Stunden. Wenn Sie einen mehrtägigen Druckauftrag haben, starten Sie ihn an einem Freitag, um eine möglichst hohe Auslastung zu erzielen.
Nutzen Sie Builds, um Druckzeiten strategisch zu planen: Builds eignen sich nicht nur für die Organisation von Projekten, sondern auch für die Steuerung der Druckzeiten. Wenn Ihre Einzelteile nicht in eine der optimierten Druckzeiten fallen, kombinieren Sie sie mit anderen Teilen in der Warteschlange, um die Druckzeit zu optimieren.