Mein Erfahrungsbericht zum RF100 3D-Drucker

Ich hatte relativ wenig Vorwissen, bevor ich mit dem Renkforce RF100 zu Drucken begann, studiere aber ein technisches Fach, also stehe ich nicht komplett „wie die Kuh vorm neuen Tor“. Ich beherrsche mehrere 3D Zeichenprogramme so weit, wie ich es für das Drucken benötige. Dieses Wissen habe ich mir größtenteils selbst über das Internet angeeignet und ich frage meistens Google oder YouTube um Rat, wenn ich etwas nicht weiß – es ist also für jeden machbar.

Wie funktioniert 3D drucken

Es gibt mehrere Arten von 3D Druckern:

  1. Fused Filament Fabrication – „CNC Heißkleber“
    Das ist die Variante, die meistens verwendet wird und die auch der Renkforce RF100 verwendet: es funktioniert wie eine bewegliche Heißklebepistole, die eine Schnur von geschmolzenem PLA oder ABS Filament ablegt. Das abgelegte Material wird wieder fest und die nächste Schicht kann darauf angelegt werden. Damit sich die Teile nicht von der Grundplatte lösen, muss bei ABS eine beheizte Grundplatte verwendet werden. Oft kann man diese jedoch nachrüsten, was für einen mutigen Modellbauer kein Problem sein sollte.
  2. Additive Layer Manifacturing – Pulver zusammenkleben (z.B SLS selective laser sintering)
    Hierbei wird für jede Schicht eine Lage Pulver aufgetragen und mit Kleber oder durch einen Laser miteinander verbunden. Am Schluss wird das Bauteil aus dem Block Pulver befreit. Der Vorteil ist, dass dadurch die Oberfläche sehr glatt wird. Bei shapeways kann man z.B.: seine gezeichneten Teile bestellen und bekommt sie auf diese Art gedruckt.
  3. Laser drawn resin – Druck mit flüssigen Materialien
    Hierbei ist ein Becken mit einer speziellen Flüssigkeit gefüllt, die aushärtet, wenn ein UV-Laser darauf trifft. Dieser Laser lässt die Flüssigkeit immer nur an einem ganz kleinen Punkt erstarren, der genau in der Brennweite der Linse liegt. Sobald eine Schicht fertig ist, fährt die Plattform ein Stück nach oben. Die Teile müssen nach dem Drucken noch in einem UV-Ofen nachgehärtet werden. Durch den kleinen Brennpunkt hat dieses Verfahren eine sehr hohe Auflösung. Der Nachteil ist, dass diese Art des 3D Druck sehr material- und kostenintensiv ist.

Meine Erfahrung mit dem RF100

Das Drucken mit dem Renkforce RF 100 stellte sich leichter heraus als gedacht. Ich hatte wenig Vorwissen vom 3D Druck, konnte aber bereits ein bisschen am PC zeichnen. Für euch sollte es ebenfalls machbar sein, wenn ihr die Geduld habt, euch selbst etwas beizubringen. Auf YouTube und verschiedenen Websites sind etliche Tutorials, die euch eure Fragen beantworten.

3D-CAD Zeichenprogramme

Ich verwende zum Zeichnen AutoCAD Fusion 360. Es ist ein sehr simples Programm und so abgespeckt, dass man sich auch als Anfänger sehr schnell zurechtfindet. Zum Erlernen gibt es Tutorials von AutoCAD und viele YouTube Videos.

Mit Cadia und Solidworks habe ich auch gearbeitet. Beide sind vom gleichen Hersteller und sehr ähnlich. Sie sind „der Profi“ unter den Programmen aber für meine Anwendungen etwas übertrieben. Ein Bauteil kann z.B. in Catia so konstruiert werden, dass man nur die Form vorgibt, aber alle Maße am Schluss erst eingeben muss. Damit kann man z.B. eine Kardanwelle konstruieren und wenn man fertig ist, muss man nur noch eingeben wie lang sie sein soll, welche Durchmesser von Wellen sie verbinden soll und wie dick ihr Materialquerschnitt sein soll.

Für große Projekte ist das hilfreich, aber ich kann in der gleichen Zeit im Fusion 360 mehrere Kardanwellen in unterschiedlichen Längen jeweils immer neu konstruieren – daher habe ich vorerst die simple Version gewählt.

Falls man noch nicht so fit mit dem Zeichenprogramm ist, gibt es etliche Websites wie z.B. Thingiverse, wo man fertige Designs downloaden kann.

Welche Formen kann man Drucken?

Der Vorteil von 3D Drucken ist, dass man komplexere Teile fertigen kann, als z.B. mit einer einfachen Fräse. Die Teile können innen hohl sein und trotzdem geschlossen sein. Durch den Füllgrad kann man einstellen, wie viel Material im Inneren des Bauteils sein soll. Dieses wird dann in einem Gitter aufgebaut.

Auch überhängende Formen können bis zu einem gewissen Grad gedruckt werden. Wenn der Überhang zu groß wird fügt das Druckprogramm automatisch eine Stützstruktur hinzu, wo sie benötigt wird.

Diese Stützstruktur bricht zwar leicht weg, man sollte die Bauteile für optimale Oberflächen aber noch mit Schleifpapier an diesen Stellen schleifen.

Wie lange dauert es etwas in 3D zu Drucken?

Je nachdem wie hohe Qualität man drucken möchte, verändert sich die Druckzeit. Je feiner die Oberfläche sein soll und je mehr Füllgrad man benötigt, desto länger dauert der Druck.

Hier habe ich ein paar Bauteile mit den benötigten Druckzeiten:

Was hält es aus?

Ich drucke meistens mit der Einstellung für niedrige Qualität, damit es schneller geht und ich schauen kann ob alle Maße stimmen. Damit hat man 10% Füllgrad und das Bauteil ist recht stabil. Für Scaleteile ist das absolut ausreichend. Wichtige Teile kann man auch vollständig gefüllt machen. Dann sind die Teile etwas stabiler. Ich muss erst testen, wie belastbar die Teile sind.

Hier sieht man das Innere eines Bauteils. Die Außenhaut ist durchgehend, aber im Inneren wird eine Wabenstruktur erstellt. Je nach Füllgrad steigt die Festigkeit, aber auch das Gewicht und der Materialverbrauch.

Hier sieht man das Innere eines Bauteils. Die Außenhaut ist durchgehend, aber im Inneren wird eine Wabenstruktur erstellt. Je nach Füllgrad steigt die Festigkeit, aber auch das Gewicht und der Materialverbrauch.

Vorbereitungen des 3D Drucker

Um ein optimales Ergebnis zu erzielen, sollten mehrere Vorkehrungen getroffen werden. Zunächst stelle ich die Neigung der Glasplatte ein. Dazu lege ich ein Blatt Papier auf die Glasplatte. Dann wähle ich im Menü des Renkforce RF100 folgende Punkte: prepare > level bed > first point

Der Druckkopf fährt an den ersten Punkt. Der Druckkopf klemmt das Blatt Papier zwischen Glasplatte und Extruder ein. Mit der Schaube unter der Glasplatte stelle ich den Abstand ein. Wenn sich das Papier ziehen und schieben lässt, aber trotzdem streng geht passt der Abstand. Diese Arbeit wiederholt ihr auch für die anderen zwei Punkte.

Danach sollte die Glasplatte, auf die gedruckt wird gesäubert werden. Dazu verwende ich Brillenputztücher oder Alkoholreiniger und ein Messer zum schaben. Danach trage ich eine dünne Schicht Haarspray auf, damit das PLA besser an der Glasplatte haftet. Diese klebrige Schicht sollte man vor dem Druck nicht mehr berühren.

Der Drucker ist jetzt bereit.

Vorbereitungen der Datei

3D Drucker verwenden .gcode Dateien. Diese sind spezielle Dateien, die der Maschine sagen, welchen weg sie abfahren soll. Um diese Datei zu erhalten, müssen wir zuerst im 3D-Programm unser Objekt als .stl Datei exportieren. Diese .stl Datei beschreibt die Oberfläche unseres Bauteils mit Hilfe von Dreiecksfacetten.

Dazu müsst ihr auf den Dateinamen mit der rechten Maustaste klicken und dann Save as STL auswählen. Nun verwenden wir Cura, damit wir dem Drucker übermitteln können, was er mit dem 3D-Körper machen soll. Die importierte .stl Datei kann bewegt, gedreht oder nach belieben skaliert werden.

Nun können wir  die Qualität des Drucks einstellen. Je feiner die Qualität, desto länger dauert der Druck. Damit das Bauteil optimal haftet, stellen wir ein, dass die Grundfläche einen kleinen Rand von 2 mm haben soll (Brim). Danach soll noch eine Stützstruktur dort generiert werden, wo sie notwendig ist.

Jetzt haben wir alles eingestellt und können mit dem Druck beginnen. Dazu drückt ihr noch unten auf „Über USB drucken“ und der Drucker beginnt.

Nun solltet ihr alles wissen, was ihr benötigt, damit ihr mit dem Einsteigerdrucker Renkforce RF 100, oder einem ähnlich leicht simplen,  starten könnt.

Viel Spaß beim Drucken 😉

Gastautor:
Chris Scheurer von Gery’s Modellbaublog


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