Worauf Sie bei der 3D-Konstruktion unbedingt achten sollten
Bei aller Vielschichtigkeit an Herausforderungen im Bereich der 3D-Konstruktion lassen sich doch einige wesentliche Regeln für die Vermeidung von Problemen bei der Konstruktion von 3D-Modellen formulieren.
Konkret sind wir dabei auf 5 Punkte gekommen.
Punkt 1: Die Materialeigenschaften beachten
Gerade im Hinblick auf die stetig wachsende Zahl 3D-druckbarer Werkstoffe gilt mehr denn je: Jedes Material ist anders, mit essenziellen Folgen für dessen Verarbeitung. Das heißt, der Werkstoff kann weich oder fest, gummiartig oder fest, rau oder glatt, leicht oder schwer sein, um die wichtigsten Punkte zu nennen. Daraus folgt, dass das Modell im Hinblick auf das gewünschte 3D-Material entworfen. So ermöglicht zum Beispiel Keramik ganz bestimmte Modelle, TPU dagegen völlig anders.
In einem ähnlichen Zusammenhang hatten wir an dieser Stelle zuletzt über Shore-Härten, als normiertes Maß der Härte von Werkstoffen, berichtet.
Punkt 2: Die Eigenheiten des Druckverfahrens berücksichtigen
Dieser Punkt ist mit Punkt 1 unmittelbar verflochten, denn selbstverständlich hängt das Druckverfahren eng mit dem gewählten Material zusammen, was insbesondere für die Kunststoffe gilt. Man kann daher sagen: Nicht nur jedes Material hat seine Eigenheiten, sondern auch jede 3D-Druck-Technologie, in der dieses, jeweilige Material verarbeitet wird.
Ein konkretes Beispiel hierfür sind geschlossene Bauteile, die in ABS, PA, Alumide und TPU möglich sind, nicht jedoch in Resin und Metallen. Der Grund hierfür liegt nicht in den jeweiligen Materialien selbst, sondern in den hierbei zum Einsatz kommenden Druckverfahren.
Aus diesem Grund gilt es auch bei Konstruktionen für den Metall-3D-Druck zu berücksichtigen, dass hierbei verschiedene Drucktechnologien, mit jeweils spezifischen Eigenarten, zum Einsatz kommen.
Punkt 3: Auf Wandstärken achten
Falsch konstruierte Wandstärken gehören zu den häufigsten Gründen für die Nicht-Druckbarkeit von 3D-Modellen. Beachten Sie deshalb bitte sehr genau die Angaben über die jeweilige Mindest-Wandstärke, die Sie auf unser Website für jedes Material finden.
Noch mehr Details zum Problem der Wandstärken können Sie zudem in unserem Blog nachlesen, unter der Überschrift Wandstärken richtig konstruieren.
Punkt 4: 3D-Dateiformate und ihre speziellen Erfordernisse berücksichtigen
Vor einigen Monaten hatten wir in unserem Blog über 3MF berichtet, dem geplanten einheitlichen 3D-Format. Da dieses allerdings Anfang 2017 noch immer Zukunftsmusik ist gilt es weiterhin, bei der Konstruktion von 3D-Modellen auch die Eigenheiten des jeweils gewählten 3D-Formats zu beachten.
Das noch immer häufigste 3D-Format ist STL. Diese Abkürzung steht für “surface triangle language” bzw. “standard triangle language”, was bedeutet: Beschreibung von Oberflächen mit Hilfe von Dreiecken. Gerade hierbei, bei der Übersetzung von CAD-Dateien in Dreiecke können allerdings spezielle Probleme auftreten.
So bedeuten zu kleine Dateien, dass die Dreiecke beim Export in STL-Format zu groß werden, was beim 3D-Druckvorgang eine raue und “ungenaue” Oberfläche zur Folge hat. Sehr große Dateien können andererseits eine Detailgetreue liefern, die 3D-Drucker in dieser Form nicht mehr umsetzen können.
Punkt 5: CAD-Programme und ihre jeweiligen Eigenheiten beachten
Als letzter Punkt bestimmt natürlich auch das gewählte CAD-Konstruktionsprogramm die Möglichkeiten der 3D-Konstruktion, und somit auch das potenziellen Fehlerquellen.
Konkret besteht dies zum Beispiel, dass Sie mit einem für Einsteiger geeignetem Programm wie Tinkercad Probleme haben dürften, hohle Modelle zu konstruieren, während dies mit einem Open-Source-Programm wie Meshmixer kein Problem darstellen dürfte.
CAD-Programme für fortgeschrittene Anwender, wie Blender, SketchUp oder ZBrush erfordern dagegen, alle grundlegenden Parameter wie Wandstärken, Wasserfestigkeit oder Größe des Modells selbst festzulegen, wobei jedes dieser Programm seine spezifischen Eigenheiten aufweist.
Wir hoffen, dass wir Ihnen damit einen kleinen Überblick bieten konnten über die wichtigsten Fehlerquellen bei der Vorbereitung von 3D-Modellen und dazu beitragen konnten, diese in Zukunft zu vermeiden. Lesen Sie dazu auf unserer Website auch die unter den einzelnen Materialien angegebenen Informationen sowie die Rubrik “Meine 3D Dateien”.