3D-Druck: Genauigkeit/Oberflächengüte

[quirli]

Hallo zusammen,

obwohl man inzwischen doch einiges über die 3D-Drucker (ich meine hier insbesondere die FDM-Drucker) liest, findet man relativ wenig konkrete Aussagen über die zur Zeit erreichbare Oberflächengüte und Genauigkeit.
Die meisten Systeme versprechen Lagendicken um 0,1 mm und noch bessere Positioniergenauigkeiten...

Deshalb mal hier ein paar Fragen in die Runde der Profis:

Welche Qualität ist denn momentan machbar mit den Maschinen? Gerne auch mit Bilder!
Welche Materialien verwendet ihr, wenn die Oberfläche "top" werden soll? PLA, ABS, 3 mm, 1,75 mm, ...?
Und welche Maschinen/Hot-End/Software haben sich bewährt?
Ist die Konfiguration der Maschine, damit sie wirklich "fein" arbeitet schwierig?

Ich würde mich sehr freuen, wenn hier ein paar aus ihren "Nähkästchen plaudern" würden.

Danke und Grüße
Klaus

 

[Gast_38638]

Hi,

ich habe einen Prusa i3. Meine Antworten habe ich einfach mal unten eingefügt.
Grüße
Andreas

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Hallo zusammen,

obwohl man inzwischen doch einiges über die 3D-Drucker (ich meine hier insbesondere die FDM-Drucker) liest, findet man relativ wenig konkrete Aussagen über die zur Zeit erreichbare Oberflächengüte und Genauigkeit.
Die meisten Systeme versprechen Lagendicken um 0,1 mm und noch bessere Positioniergenauigkeiten...

Deshalb mal hier ein paar Fragen in die Runde der Profis:

Welche Qualität ist denn momentan machbar mit den Maschinen?
0.1mm Schichtdicke sind kein Problem. Auch die allg. Genauigkeit der ausgedruckten Teile ist vollkommen ausreichend für uns Modellbauer
Gerne auch mit Bilder!
Welche Materialien verwendet ihr, wenn die Oberfläche "top" werden soll? PLA, ABS, 3 mm, 1,75 mm, ...?

ABS, 3mm...

Und welche Maschinen/Hot-End/Software haben sich bewährt?

Ich habe wie gesagt den Prusa i3 mit ein paar kleinen Modifikationen (selbst ausgedruckt). Das ganze läuft mit Repetierhost auf dem Rechner und Marlin als Firmware im Drucker. Mein Hotend ist von 3dlabtek und hat eine .4mm Düse. Der Drucker läuft komplett auf 24V.

Ist die Konfiguration der Maschine, damit sie wirklich "fein" arbeitet schwierig?

Ne, eigentlich nicht. Man muss halt nur Schritt für Schritt und sorgfältig vorgehen. Am längsten hat bei mir das zusammensuchen der Informationen und das Einlesen in die Materie gedauert.


3D-Drucker sind echt cool! Für Deko-Teile muss beachtet werden, dass man ohne Nachbearbeitung immer noch den Schichtenaufbau sehen kann. Für "Funktionsteile" spielt das keine Rolle.

 

[Ralf Paehl]

Hallo Klaus,

die FDM Drucker können mittlerweile eine Menge und die Entwicklung geht monatlich voran. Der entscheidende Faktor ist aber, auch wenn es sich abgedroschen anhört, Deine Erfahrung. Auch wenn nur eine "Kunststoffwurst" aufgetragen wird, ist das System äußerst komplex. Du sprichst die Positioniergenauigkeit an. Ich denke schon, dass die sich im Hundertstel-Bereich bewegt, aber ob Deine Teile maßgenau werden, hängt noch von vielen anderen Einflüssen ab, z.B. wie rechtwinklig die Achsen zueinander stehen, wie breit das Extrudat gedrückt wird usw. Zu den Schichtstärken gibt es eine gute Nachricht. Die kannst Du nach Belieben wählen. allerdings gilt auch dann wieder: Man muss Erfahrung aufbauen, damit man von sehr dünnen Schichten auch wirklich profitiert. Trotzdem sehe ich das als großen Vorteil der Open Source Drucker. (Semi-)Profimaschinen für 15.000 Euro bieten Dir die Möglichkeit, Dich zwischen 0,25 und 0,35mm zu entscheiden. Ach und das verarbeitetete Material ist das Gleiche, kostet aber leider das Zehnfache. Dafür braucht man sich um nichts kümmern, die Teile kommen da schon irgendwie einigermaßen raus.
Relativ einfach ist das Ganze übrigens, wenn Du vorhast, immer ähnliche Teile zu bauen. Da erarbeitest Du Dir mit der Zeit einen Parametersatz, den Du immer wieder verwenden kannst. Ansonsten muss man sich jedes Teil das man bauen will, quasi mit den Augen der Maschine ansehen und die Parameter für dieses spezielle Teil sinnvoll wählen. Es ist aber alles machbar und macht große Freude.

Gruß, Ralf

Vergessen, ich betreibe einen Leapfrog Creatr, da ich keine Zeit zum Selberbauen hatte. Ich verwende ausschließlich ABS in 1,75mm. Hotend ist das Originale von Leapfrog.

 

[quirli]

Hallo und

schon mal vielen Dank euch beiden für die Erläuterungen!

Das mit der Maßgenauigkeit hatte ich mir schon gedacht, da der Kunststoff durch die Erwärmung/Abkühlen ja auch einiges an Schwund hat.
Aber ich dachte halt auch, dass dies nicht unbedingt einen Einfluss auf die Oberfläche haben muss.
Klar, wenn ich eine Schichtstärke von z. B. 0,1 mm habe, dann werden sich "Treppen" in diesem Maß ergeben, aber letztlich ist das ja auch wieder nicht so ein großes Maß, wenn die Teile nicht zu klein werden...

Aber wenn ich euch richtig verstehe, dann ist es einem - sagen wir mal: "ambitionierten" - Modellbauer schon möglich gute Oberflächengüten hinzubekommen.

@Ralph: Sind deine Pilotenköpfe in diesem Beitrag auch mit einem FDM-Drucker gemacht?

Grüße
Klaus.

 

[Ralf Paehl]

Hallo Klaus,

ja, die Pilotenköpfe sind auf dem Drucker gebaut worden. Aber lass Dich nicht täuschen. Der Weg vom Drucker zum fertigen Kopf ist noch lang. Die Teile müssen oberflächenbearbeitet werden, Augen müssen eingesetzt werden und anschließend alles in Airbrushtechnik lackiert werden. Ich baue da mit 0,17mm Schichten. Hört sich relativ fein an, ist es aber nicht. Die Oberflächenbearbeitung solch komplex geformter Teile wie Köpfe ist sehr aufwändig. Die Fertigung von Standardköpfen aus Formen ist damit nicht zu vergleichen, das kenne ich ja auch von den Händen für die ich auch Formen habe. Gießen-Entformen-lackieren-fertig.

Gruß, Ralf

Wieder was vergessen: Ja, das ist alles kein Hexenwerk. Modellbauer kriegen das definitiv hin! Wer sonst? ;-)

 

[Ron Dep]

findet man relativ wenig konkrete Aussagen über die zur Zeit erreichbare Oberflächengüte und Genauigkeit.

Im Modelltrucker-Forum erreichen die User mit der üblichen Acteon-Nachbehandlung der gedruckten Objekte beste Ergebnisse.
Kein Vergleich mit dem Rohzustand!

 

[quirli]

Hallo,

Wieder was vergessen: Ja, das ist alles kein Hexenwerk. Modellbauer kriegen das definitiv hin! Wer sonst? ;-)

Das macht auf jeden Fall Mut!

Was ist unter "Aceton-Nachbehandlung" zu verstehen? Anlösen der Oberfläche bei ABS z. B. mit einem Pinsel? Ich glaube, das geht nur bei ABS, nicht bei PLA, oder?

Grüße
Klaus.

 

[Ron Dep]

Was ist unter "Aceton-Nachbehandlung" zu verstehen?

Hier gibt es einen praktischen Vergleich mit und ohne Acteon-Behandlung (cooler Truck übrigens...)!

http://www.modelltruckforum.de/index.php?page=Thread&postID=513919#post513919

 

[Ralf Paehl]

Klaus, ich habe Dir gerade noch mal Bilder gemacht von Teilen, so wie sie von meinem Creatr kommen. Layerstärke war hier 0,12. Da siehst Du mal, wie grob das eigentlich noch ist. Da diese Teile für eine Kundenveranstaltung bestimmt sind, fällt da noch Nacharbeit an (Schleifen + Acetondampf. Dann sind sie aber glatt und hochglänzend. Der Vorteil ist die hohe Festigkeit, die selbst mit weitaus teureren Verfahren nicht erreicht wird. Viele Teile sind für unsere Zwecke direkt einsetzbar. Bei anderen Verfahren können die Teile nur als Urmodelle zum Abformen und einen weitere Fertigung in festeren Materialien dienen. Für Multijet Maschinen (Objet) zum Beispiel versucht man mit großem Aufwand, Materialien mit den Eigenschaften von ABS zu entwickeln.

Gruß, Ralf

 

[quirli]

Hallo,

Danke für eure Antworten und Bilder.

Auf den ersten Blick schaut es schon ziemlich rau aus, aber wenn man die Größe (1,- €) bedenkt, dann ist es wiederum nicht ganz so wild.
Ich finde es toll, wie schön fein die Strukturen schon machbar sind (die beiden Spitzen oben).
Wenn man eine 0,4er Düse hat, wie Andereas geschrieben hat, sind dann damit parktisch auch Wandstärken um 0,5 mm machbar?

Grüße
Klaus.

 

[Ralf Paehl]

Hallo Klaus,

das ist eine 0,35er Düse. Wandstärken von 0,5mm sind theoretisch machbar. Allerdings darfst Du nicht vergessen, dass die Teile quer zur Layerrichtung schlechtere mechanische Eigenschaften haben. Da hast Du ja nur den Verbund zwischen den einzelnen Bahnen. Stell Dir auch mal Schrägen vor: Da muss der Drucker schräg auf den Perimeter darunter bauen. Bis zu gewissen Grenzen geht das. In der Software zum Rechnen der Jobs aus den stl-Teilen kannst Du versuchen, wie weit Du mit den Bottom und vor allem Top Layern runter kannst in der Stärke. Du bist mittlerweile bei Fragen, die Du dann wirklich für Dich austesten musst. Wie gesagt: Es geht eine Menge, aber es hängt von Deiner Experimentierfreude und Geduld ab, wie weit Du da kommst. Vielleicht finden sich hier aber Andere, die mit dieser 0,5mm Anforderung schon Erfahrungen gesammelt haben.

Gruß, Ralf

 

[quirli]

Hallo Ralf,

deine Erklärungen sind für mich sehr interessant, Danke dafür!

Mir gehts ja in erster Linie darum, zu erfahren, wie sich die Drucker in der Praxis machen bzw. wo die Grenzen sind.
Ich habe mich nun schon einige Zeit mit den Aussagen diverser Anbieter und aber auch RepRap & Co. beschäftigt. Nur leider gibts wenig Aussagen von wirklichen Anwendern, was nun wirklich die Drucker tatsächlich können. (Oder ich habe das bisher noch nicht gefunden.) Es leuchtet mir schon ein, dass man da einiges an Zeit investieren muss, bis man mit dem Verhalten des Kunststoffs und der Maschine vertraut ist.
Weil du schräge Wandungen erwähnt hast, werden da bei sehr schrägen Bereichen die Stützkonstruktionen von der Software generiert oder muss man die schon im 3D-Modell gezeichnet haben?

Grüße
Klaus.

 

[Ralf Paehl]

Nein, Stützen generiert die Software. Wie sie das tut, darauf kannst Du wiederum mit mehreren Parametern Einfluss nehmen. Einer davon ist z.B., ab welchem Überhangwinkel Stützen gebaut werden sollen
Kennst Du diesen Bericht:

http://makezine.com/magazine/guide-to-3d-printing-2014/3d-printer-overview-how-they-compare/

durchaus interessant. Meinen Drucker hatten sie auch im Test, aber nicht ans Laufen gekriegt Ich hätte ja gesagt, das liegt daran, dass er aus Europa ist, aber einige andere Drucker von hier schneiden ganz gut ab. Ich bin jedenfalls zufrieden mit meinem Creatr.

Gruß, Ralf