GUIDE: Wie man einen 3D-Drucker auswählt

Die 3D-Technologie wird immer beliebter, und einige Unternehmen haben damit begonnen, die bisher üblichen Produktionsmethoden durch die 3D-Druckproduktion zu ersetzen.

Anwendung des 3D-Drucks

Heutzutage verfügen zahnmedizinische Labors und Kliniken über zahnmedizinische 3D-Drucker und 3D-Scanner. Der 3D-Drucker hilft Ärzten bei der Durchführung von Operationen, z. B. beim Ausdrucken von CT-Scan-Ergebnissen und der Visualisierung einer zukünftigen Operation oder bei der Anprobe eines Modells von Implantaten.

In der Baubranche ist die Herstellung von Architekturmodellen dank der 3D-Drucktechnologien viel einfacher geworden. Viele Elemente des zukünftigen Layouts werden mit einem architektonischen 3D-Drucker hergestellt.

Im Maschinenbau, im Flugzeugbau und in anderen Industriebereichen ermöglicht der 3D-Druck nicht nur die Erstellung von Prototypen zukünftiger Produkte, sondern dank der neuen technischen Materialien auch den Druck funktioneller Teile. 3D-Technologien sind in fast allen Industriezweigen nützlich

Welcher ist der beste 3D-Drucker?

Einen idealen und universellen 3D-Drucker gibt es leider noch nicht. Daher müssen Sie bei der Wahl eines 3D-Druckers Kompromisse und Abstriche machen.

In diesem Artikel geben wir Ihnen Ratschläge zu den wichtigsten Punkten, die Sie bei der Auswahl eines 3D-Druckers beachten sollten.

Doch bevor wir beginnen, müssen Sie die verschiedenen Arten des Druckens verstehen, die mit 3D-Druckern möglich sind.

Wenn Sie hochdetaillierte Modelle, Schmuck- oder Dentalmuster, Prototypen oder Urmodelle mit hoher Oberflächenqualität benötigen, die nur minimal nachbearbeitet werden müssen, sollten Sie sich für einen Harz-3D-Drucker entscheiden. Danach müssen Sie sich für die von Ihnen bevorzugte Technologie entscheiden, d. h. MultiJet\Polyjet, SLA, DLP oder LCD.

Wenn Sie hingegen vor allem an Modellen interessiert sind, die haltbar, stabil und vielseitig sind, sollten Sie sich für Drucker entscheiden, die mit der FDM\FFF- oder SLS-Technologie arbeiten.

Für Anfänger gibt es hier einen detaillierten Leitfaden zu den grundlegenden 3D-Drucktechnologien.

Wenn Sie wissen, welche Technologie Sie für Ihren Drucker bevorzugen, ist es an der Zeit, den richtigen Drucker auszuwählen.

Wie man einen 3D-Drucker auswählt

Hier sind die wichtigsten Punkte, die Sie bei der Auswahl eines 3D-Druckers beachten sollten:

1. Druckbereich

Berücksichtigen Sie zunächst den Druckbereich oder das Bauvolumen, d. h. die maximale Größe eines Objekts, das mit dem Drucker gleichzeitig gedruckt werden kann. Die Art der Modelle, die Sie drucken wollen, sollte Ihnen bei der Entscheidung über die Größe des Druckbereichs helfen.

Mit Harzdruckern gedruckte Teile lassen sich leicht nachbearbeiten und verkleben. Wenn Sie also hauptsächlich kleine Teile drucken, ist es eine Überlegung wert, diese zu kleben.

Ein großer Druckbereich ist nicht immer von Vorteil. Bei der SLA- und der DLP-(LCD)-Technologie beispielsweise bedeutet eine große Baukammerfläche einen großen Behälter, der mit Harz gefüllt werden muss. Während des gesamten Druckzyklus muss genügend Harz in der Wanne vorhanden sein. Der Bedarf an viel Harz kann zu höheren Druckkosten führen.

Die Polyjet-Technologie und die analoge MultiJet-Technologie nutzen das Prinzip des Tintenstrahldrucks von Harz mit anschließender schichtweiser Aushärtung. Daher wirkt sich bei diesen Technologien eine große Druckfläche nicht auf die Menge des Harzes aus, die für den Arbeitsbeginn benötigt wird.

Auch die größere Fläche entlang der Z-Achse ist nicht immer ein wesentlicher Vorteil, da sie die Druckzeit verlängert. Außerdem kann der Kaskadendruck für die Einstellung eines Auftrags in der Nacht effektiv sein, wenn ein zusätzlicher Materialverbrauch für den Bau von Stützen möglich ist.

Kompatibilität der Materialien

Als nächstes sollten Sie sich überlegen, mit welchen Materialien Sie arbeiten möchten. Nicht alle Drucker können mit Fremdmaterialien arbeiten. Andere können mit Materialien von Drittanbietern arbeiten, allerdings mit Einschränkungen bei der Garantie oder bei den Schnittparametern.

Wenn ein 3D-Drucker nur mit Original-Verbrauchsmaterialien funktioniert und die Funktionalität oder die Eigenschaften der Materialien nicht für das geeignet sind, was Sie drucken wollen, sollten Sie sich für alternative 3D-Drucker entscheiden.

3D-Drucker mit Polyjet- und MultiJet-Technologie funktionieren zum Beispiel nicht mit Materialien von Drittanbietern. Für diese Drucker müssen Sie eine Originalpatrone mit Harzmaterial kaufen.

Die Drucker Formlabs Form 2 und Uniz Slash hingegen können sowohl Original- als auch Fremdmaterialien verwenden.

Natürlich sind die vom Druckerhersteller gelieferten Materialien am bequemsten zu verwenden. So befindet sich beispielsweise ein Chip auf der Patrone, der den Drucker über die Eigenschaften des Harzes und die erforderlichen Druckprofile, das Verfallsdatum, das verbleibende Material und so weiter informiert.

Allerdings sind proprietäre Verbrauchsmaterialien manchmal 2-3 Mal teurer als Harze, die von Drittanbietern hergestellt werden.

Sie werden keine Schwierigkeiten haben, 3D-Druckmaterialien zu finden. Für die Zahnmedizin gibt es zum Beispiel Next Dent aus den Niederlanden, Detax aus Deutschland und HarzLabs aus Russland. Für allgemeine technische Anwendungen sind die Polymere von Fun to do, Wanhao, Monocure3D und Gorky Liquid sehr bekannt.

Lesen Sie unseren Bericht über Hartz Labs-Harz.

Esun-Harze wie Esun Castable für Zahnärzte, Esun Castable für Juweliere und Esun Water Washable sind ebenfalls erwähnenswert. Bei den letztgenannten Harzen werden die gedruckten Modelle nicht mit Alkohol, sondern mit normalem Wasser gewaschen.

Nun, da Sie eine Vorstellung von den Materialien haben, ist es an der Zeit, die Ausrüstung auszuwählen.

Benutzerfreundlichkeit und Skalierbarkeit

Überlegen Sie, wie einfach das Gerät zu bedienen ist. Der Drucker ist nur ein Ausgabegerät, aber das Endergebnis hängt davon ab, wie Sie ihn einrichten.

Zu berücksichtigen sind hier u. a. die Einfachheit des Nachfüllens von Material und des Materialwechsels, die Druckstabilität, die Vorbereitung eines Tisches und das Senden eines Druckauftrags, der Abschluss des Drucks und die Vorbereitung des Geräts für einen neuen Auftrag.

Schauen wir uns jeden dieser Punkte genauer an:

Bequemes Tanken und Drucken

Wenn der Drucker mit einer Patrone arbeitet, zeigt der Chip auf der Patrone an, wie viel Material noch vorhanden ist, ob es für den aktuellen Auftrag ausreicht und welches Profil der 3D-Drucker verwenden soll, um den Auftrag zu erledigen.

Wenn Sie Materialien von Drittanbietern verwenden, sind Sie für die erforderliche Menge an Harz im Bad verantwortlich. Die Einstellungen für das Material werden entweder vom Hersteller oder von Ihnen selbst bereitgestellt. Dieser Vorgang muss für jedes Material einmal durchgeführt und dann für die Arbeit mit dem jeweiligen Material gespeichert werden.

Einige 3D-Drucker, wie z. B. der Uniz Slash Plus, sind mit einer Pumpe ausgestattet, die das Harz aus einer Dose in ein Bad befördert.

Bevor Sie mit dem Drucken beginnen, muss der Drucker kalibriert werden. Jeder Drucker hat sein eigenes Kalibrierungssystem. Bei einigen sind die Beine verstellbar, um die Höhe des installierten Tabletts auf den idealen Horizont zu bringen. Bei anderen wird die Bauplattform so eingestellt, dass sie perfekt auf das Tablett passt.

Der Mars-Drucker von Elegoo hat einen sehr einfachen Kalibrierungsprozess.

Weitere Informationen finden Sie im Artikel über den Elegoo Mars 3D-Drucker.

Änderung des Materials

Wenn der nächste Druck mit einem anderen Harz erfolgt, müssen Sie die Schale auswechseln oder sie vollständig vom Material reinigen und dann die Folie ersetzen. Das Harz wird durch ultraviolette Strahlung, die in den Raum eindringt, gehärtet. Daher muss die entnommene Schale mit einem Deckel verschlossen werden, und das nicht verwendete Harz muss über ein Filterelement in einen Vorratsbehälter abgelassen werden.

Bei 3D-Druckern, die mit Patronen arbeiten, kann das Harz nicht in den Originalbehälter abgelassen werden. Daher müssen die entnommenen Schalen verschlossen an einem dunklen Ort gelagert werden. Die Lagerung darf jedoch nicht zu lange dauern, da die UV-Strahlung einen Weg findet, das Material in der Schale auszuhärten und es unbrauchbar zu machen.

Wenn Sie mit mehreren Materialien arbeiten, sollten Sie für jedes Material einen Vorrat an Schalen haben. Das spart Ihnen viel Zeit. Außerdem wird der Druck immer von hoher Qualität sein.

Stabiler Druck

Das Ergebnis Ihres Modells wird von der Stabilität des Drucks abhängen. Ein Laser und ein optisches System in der SLA-Technologie und eine Matrix in der DLP\LED-Technologie sind für das hochwertige Ergebnis verantwortlich. Die Matrix ist stabiler und widerstandsfähiger gegen äußere Einflüsse wie Transport, Bewegung usw.

Der Drucker muss gut gegen Staub und UV-Strahlen von außen sowie gegen Streulicht, das bei 3D-Druckern mit DLP\LCD-Technologie oft vorhanden ist, isoliert sein. Achten Sie auf die Verarbeitung des Gehäuses und die Dichtigkeit der Abdeckungen sowie darauf, wie der Raum in der Nähe des Tabletts gegen Streulicht von der Matrix isoliert ist.

Einige Druckermodelle, wie z. B. der Formlabs Form 3, sind mit Deckelöffnungssensoren ausgestattet, die den Druckvorgang unterbrechen, wenn der Deckel angehoben wird.

Rühren des Harzes im Formlabs Form2-Drucker während des Schalendrucks

Vorbereiten eines Auftrags und Senden an den Druck

Sie müssen die Teile auf dem Tisch platzieren, die Datei vorbereiten und sie an den Drucker senden. Dies wird durch eine 3D-Drucker-Software ermöglicht, die als Slicer bezeichnet wird. Slicer platzieren die Teile automatisch auf dem Tisch, wobei sie sich auf die minimale Druckzeit oder die maximale Anzahl der Teile konzentrieren, die auf dem Tisch platziert werden müssen, und ordnen Stützen an.

Danach muss die Aufgabe zum Druck geschickt werden. Dies kann auf verschiedene Arten geschehen, je nachdem, welche Schnittstellen der Drucker unterstützt. Sie können die Aufgabe beispielsweise über eine Speicherkarte, ein USB-Kabel, ein USB-Flash-Laufwerk oder Wi-Fi\Ethernet senden.

Wenn eine unerfahrene Person mit einem 3D-Drucker arbeitet, ist das Risiko eines Geräteausfalls und eines erfolglosen Drucks hoch. Deshalb sollten in der Massenproduktion 3D-Farmen oder eine Reihe identischer 3D-Drucker mit einer detaillierten Auftragsbeschreibung und einem Handlungsablauf gefüttert werden.

Einige Drucker-Slicer können ein einheitliches Kontrollzentrum für den Gerätestatus und den Druckstatus einrichten und auch einen Auftrag an ein freies Gerät senden.

Zusätzliche Ausrüstung für den 3D-Druck

Für den 3D-Druck benötigen Sie einige zusätzliche Geräte.

Ultraschallreiniger

Zunächst gibt es einen Ultraschallreiniger für die Reinigung der Modelle nach dem Druck. Dieses Gerät hilft dabei, überschüssiges Material von der Oberfläche des Produkts zu entfernen, so dass es glatt und gleichmäßig wird. Es gibt einige preisgünstige Optionen, aber mit einem kleineren Volumen, wie z. B. das Uniz UC-4120-Ultraschallbad.

oder die Formlabs Form Wash.

 

UV-Härtungskammer

Außerdem benötigen Sie eine Ultraviolettkammer für die zusätzliche Aushärtung von Modellen. Die Aushärtung erhöht die Festigkeit und Haltbarkeit von Druckerzeugnissen.

Wenn Sie ein kleines Budget haben, können Sie eine normale UV-Nagellampe verwenden. Allerdings passen nur sehr wenige Modelle hinein, und die Aushärtungszeit ist viel länger als in einer speziellen UV-Kamera.

Auf dem Markt gibt es eine breite Palette von UV-Härtekammern. So gibt es zum Beispiel die Wanhao Boxman-1-Kamera mit einer Beleuchtungsfläche von 32 × 20 × 20 cm. Es gibt auch die Formlabs Form Cure mit einem Drehtisch und einem Vorwärmsystem mit einem Belichtungsdurchmesser von 193 mm.

Budget und Betriebskosten der Ausrüstung

Als Nächstes müssen Sie das Budget für den Kauf der Ausrüstung festlegen. Sie müssen sowohl das Budget als auch die Betriebskosten der Geräte berücksichtigen.

In diesem Abschnitt gehen wir davon aus, dass Ihre Drucker intensiv arbeiten werden und 1 Liter Harz pro Woche verbrauchen. Hier finden Sie eine einfache Berechnung der Kosten für den Drucker und die Betriebskosten.

Für einen qualitativ hochwertigen Druck muss der Behälter gewechselt werden, nachdem der 3D-Drucker 2 Liter Harz verbraucht hat. Wenn der Hersteller eine Ersatzfolie mitgeliefert hat, fallen die Kosten für die Wanne nur einmal pro Jahr an, da der Verschleiß des Rahmens minimal ist.

Wenn es zusätzliche Teile gibt, die ersetzt werden müssen, z. B. LCD-Display oder Laser, berücksichtigen wir sie auf der Grundlage ihrer Nutzungsdauer. Die Tabelle berücksichtigt auch die Kosten für zusätzliche Geräte, z. B. UV-Kameras und Ultraschallbäder. Für diese Geräte gibt es eine breite Palette von Möglichkeiten. Wir haben uns auf die günstigsten und für eine dauerhafte Nutzung geeigneten Modelle gestützt.

Die möglichen Kosten für Reparaturen außerhalb der Garantiezeit, die Wartungskosten und die Kosten für die Nachbearbeitung haben wir nicht berücksichtigt.

	Kosten	1 Jahr	2 Jahr	3 Jahr	Ausgaben
Formlabs
Formlabs Form 3	5,003.14 USD	–	–	–	5,003.14 USD
Formlabs Weißes Harz, 1l	149 USD	12,139.78 USD	12,139.78 USD	12,139.78 USD	36,410.57 USD
Formlabs Harzbehälter	222.31 USD	5,780.84 USD	5,780.84 USD	5,780.84 USD	17,342.53 USD
UV-Kamera Wanhao Boxman-1	471.03 USD	–	–	–	470.92 USD
Ultraschallbad Uniz 3,2l	193.04 USD	–	–	–	193.04
		Gesamtbetriebskosten			59,394.18 USD
Uniz
Uniz Slash Plus	3,401.62 USD	–	–	–	3,401.62 USD
Unis zABS weiß, 0,5l	87.45 USD	9,095.32 USD	9,095.32 USD	9,093.63 USD	27,280.90 USD
Bath Uniz	104.10 USD	2,706.73 USD	2,706.73 USD	2,706.73 USD	8,123.02 USD
UV-Kamera Wanhao Boxman-1	470.74 USD	–	–	–	470.74 USD
Ultraschallbad Uniz 3,2l	193.01 USD	–	–	–	193.01 USD
		Gesamtbetriebskosten			39,488.03 USD
Phrozen
Phrozen Shuffle 4k	1,943.97 USD	–	–	–	1,943.97 USD
Harz Labs Basisharz, 0.5L	45.82 USD	4,765.33 USD	4,765.33 USD	4,765.33 USD	14,296.68 USD
Bath Phrozen	98.58 USD		98.58 USD	98.58 USD	197.17 USD
Film	24.29 USD	315.89 USD	315.89 USD	315.89 USD	947.66 USD
Phrozen shuffle 4k LCD-Modul	319.32 USD		319.32 USD	319.32 USD	638.56 USD
UV-Kamera Wanhao Boxman-1	470.59 USD	–	–	–	470.59 USD
Ultraschallbad Uniz 3,2l	192.97 USD	–	–	–	192.97 USD
		Gesamtbetriebskosten			18,684.96 USD

Wie Sie aus der Tabelle ersehen können, druckt ein 3D-Drucker bei nicht allzu intensiver Arbeit drei Jahre lang Materialien, die zehnmal mehr wert sind als seine Kosten. Aus diesem Grund sind die Kosten das letzte Attribut, das beim Kauf eines 3D-Druckers zu berücksichtigen ist.

Um die Effektivität eines 3D-Druckers für Ihr Unternehmen richtig einschätzen zu können, müssen Sie das erwartete Arbeitsvolumen analysieren. Die Ergebnisse können sich ins Gegenteil verkehren, da bei kleinen Druckvolumen der Komfort der Gerätekonfiguration, die Benutzerfreundlichkeit und die Möglichkeit eines einfachen Materialwechsels an erster Stelle stehen.

Beliebteste Drucker des Jahres 2021

Formlabs Form3

Profis:

• Einer der am einfachsten zu bedienenden Harz-3D-Drucker auf dem Markt
• Einfacher Wechsel der Materialien
• Der Drucker ist leicht zu erlernen und erfordert kein Studium der Parameter und Eigenschaften der Materialien

Nachteile:

• Unmöglichkeit, Materialien von Drittanbietern zu verwenden
• Geringe Druckgeschwindigkeit beim Laden des gesamten Tisches.
• Hohe Kosten für Verbrauchsmaterialien

Uniz Slash Plus

PREISPRÜFUNG

Profis:

• Hohe Druckqualität und -geschwindigkeit
• Großer Druckbereich
• Kompatibel mit Materialien anderer Hersteller
• Nützliche Funktionen, einschließlich Harzpumpsystem, automatische Materialkontrolle usw.

Nachteile:

• Kann nur vom Steuer-PC oder Smartphone aus gestartet werden
• Geräuschvoller Betrieb in der Betriebsart
• Das Harzpumpensystem muss regelmäßig gewartet und gereinigt werden

Phrozen Shuffle 4K

PREISPRÜFUNG

Profis:

• Erschwinglicher Preis und niedrige Betriebskosten
• Präziser Druck
• Unterstützt alle technologiekompatiblen Materialien

Nachteile:

• Unübersichtliche Steuerung und Einstellungen. Wir empfehlen die Verwendung alternativer Software oder den Kauf zusätzlicher Software Formware

Elegoo Mars 3 4K

VERFÜGBAR AUF ELEGOO

Profis:

• Hochwertiger Drucker in der günstigsten Preiskategorie
• Funktioniert mit Materialien von Drittanbietern
• Bequeme und zuverlässige Tischverstelleinheit

Nachteile:

• Leichtes Gewicht. Sie sollten auf einem Tisch platziert werden, um versehentliche Bewegungen zu verhindern.
• Alle Anschlüsse befinden sich auf der Rückseite des Druckers.

In diesem kurzen Vergleich war das Preissegment bis 700 $ nur durch den Elegoo Mars 3D-Drucker vertreten. Wir haben solche Modelle wie Phrozen Sonic Mini, Anycubic Photon S, Wanhao GR1, Wanhao D7 und andere nicht berücksichtigt.

Schlussfolgerungen

Die Wahl eines 3D-Druckers ist eine Herausforderung, da man vor dem Kauf die richtigen Prioritäten setzen muss. Jeder 3D-Drucker hat seine Vor- und Nachteile. Daher müssen Sie die Eigenschaften des 3D-Druckers, den Sie kaufen möchten, berücksichtigen, um zu wissen, was Sie für Ihr Geld bekommen.

Sie sind sich nicht sicher, welchen 3D-Drucker Sie kaufen sollen? Lassen Sie sich von unseren Experten in einem kostenlosen Beratungsgespräch beraten. Die Kosten für einen 3D-Drucker stehen in keinem Verhältnis zu den möglichen Verlusten, wenn Sie einen ungeeigneten 3D-Drucker kaufen.