Ein Leitfaden für Einsteiger in den 3D-Druck – Erste Schritte mit FDM
Table of Contents
- Konsumgüterindustrie
- Medizinische Industrie
- Automobilindustrie
- Luft- und Raumfahrt
- Dentalanwendungen
- Die Architektur
- Archäologie und Kunstrestaurierung
- Forensik
- Filmindustrie
- Ausbildung
- Steuerschnittstelle
- Plattform erstellen
- Druckkopf
- Entwerfen oder erwerben Sie Modelle
- Bereiten Sie Modelle vor
- Unterstützt
- Füllung
- Modelldateien hochladen
- Plattformreinigung
- Reinigung der Düsenrückstände _ _
- Andere
【Einführung】
Fused Deposition Modeling (FDM) ist eine Materialextrusionsmethode der additiven Fertigung, bei der Materialien durch eine Düse extrudiert und zu 3D-Objekten zusammengefügt werden. FDM gilt allgemein als die einfachste Methode des 3D-Drucks, die sich durch Benutzerfreundlichkeit, Effizienz und große Beliebtheit auszeichnet. Heutzutage dominieren FDM-Drucker den 3D-Druckmarkt, was einfacher ist als der Harz-3D-Druck und viel billiger als pulverbasierte Methoden wie SLS. QIDI Max3, Plus3 und Smart3 sind die Hochgeschwindigkeits-FDM-3D-Drucker. Damit 3D-Druck-Neulinge sich mit dem FDM-Druckverfahren vertraut machen und die neuen Hochgeschwindigkeits-FDM-3D-Drucker von QIDI besser nutzen können, erstellt das Unternehmen diesen Einsteigerleitfaden.
【Anwendungsbereiche】
Der 3D-Druck hat ein äußerst breites Spektrum an Anwendungsszenarien. Heutzutage verlassen sich immer mehr Unternehmen auf den 3D-Druck, um Prototypen zu erstellen oder Produkte schneller herzustellen, was sich allmählich erheblich auf alle Bereiche der Produktentwicklung, Forschung, Bildung usw. auswirkt.
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Konsumgüterindustrie
Aufgrund des immensen Werts des 3D-Drucks in der Geschäftskette nutzen viele Unternehmen und Einzelhändler den 3D-Druck, um Produkte schneller anzupassen und zu entwerfen und mit dem sich ständig verändernden Verbrauchermarkt Schritt zu halten. Durch die Schnelligkeit der Produktion können sie diese auch schnell auf den Markt bringen. Dazu gehören unter anderem Schuhe, Möbel, Schmuck usw.
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Medizinische Industrie
Mit der rasanten Weiterentwicklung der flexiblen Fertigung und Innovationen wird der 3D-Druck mittlerweile in großem Umfang für medizinische Zwecke eingesetzt, beispielsweise für Implantatdesigns, chirurgische Planung und Ausbildung sowie Prothetik. In diesem Fall wird der 3D-Druck im Bereich der Strahlentherapie verwendet, um kundenspezifische Geräte für die Strahlbereichsmodulation, die 3D-konforme Strahlentherapie (3D CRT) oder die Brachytherapie-Anwendung zu erstellen.
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Automobilindustrie
In der Automobilindustrie hat sich der 3D-Druck von den Anfängen des Druckens relativ einfacher Prototypen von Kleinserienteilen bis hin zur kundenspezifischen Anpassung spezieller Teile und sogar dem 3D-Druck ganzer Autos weiterentwickelt. Manchmal werden kleine Modelle vor dem Zusammenbau maßstabsgetreu gedruckt. Diese Technologie kann auch der Industrie helfen, indem sie Prototypen schnell herstellt und Produktionskosten und -zeit reduziert.
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Luft- und Raumfahrt
In der Luft- und Raumfahrtindustrie kann der Einsatz von 3D-Druck zur Entwicklung und Herstellung potenzieller Teile zu leichteren und stabileren Teilen führen und die Herstellungszeit um 70 % und die Kosten um 80 % reduzieren. Darüber hinaus trägt der 3D-Druck zur Umwelt bei, indem er den Metallabfall um bis zu 95 % reduziert.
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Dentalanwendungen
Untersuchungen deuten darauf hin, dass der Markt für 3D-gedruckte Dentalanwendungen voraussichtlich deutlich wachsen wird. Zu den zahnmedizinischen 3D-Druckanwendungen gehört die Erstellung von Kronen, Zahnspangen, Brückenmodellen, Retainern und sogar kieferorthopädischen Modellen.
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Die Architektur
Im Idealfall können mit dem 3D-Druck schnell maßstabsgetreue Modelle von Gebäuden erstellt werden, und diese physischen Modelle sind weitaus beliebter als solche, die von Computern auf dem Bildschirm gerendert werden. Darüber hinaus können mit dem 3D-Druck sogar ganze Gebäude und städtische Strukturen erstellt werden, beispielsweise die erste 3D-gedruckte Fußgängerbrücke in Madrid, Spanien.
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Archäologie und Kunstrestaurierung
3D-Druck für Museen und Archäologie kann dazu beitragen, exakte Kopien von Artefakten zu reproduzieren, damit Forscher sie untersuchen können. Diese Technologie wird häufig von Museen eingesetzt, da ein hohes Risiko besteht, dass antike Artefakte beim Transport zerbrechen oder beschädigt werden. Durch Scannen und 3D-Drucken können die Artefakte repariert werden.
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Forensik
Im Bereich der Forensik sorgt der Einsatz des 3D-Drucks für Durchbrüche bei der Lösung ungelöster Fallakten, indem Schädel, Schuhabdrücke usw. sofort gedruckt werden.
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Filmindustrie
In der Filmindustrie nutzen Filmlabore und Unternehmen den 3D-Druck mittlerweile immer häufiger zur Make-up-Vorbereitung und für Spezialeffekte zur Erstellung von Charakteren, was nicht nur die Kosten des Prozesses drastisch senkt, sondern auch die Verschwendung der verwendeten Materialien reduziert.
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Ausbildung
Es gibt unzählige Anwendungen der 3D-Drucktechnologie im Bildungsbereich. Theoretisches Lehrbuchwissen wird in einigen weiterführenden Schulen durch erfahrungsorientiertes, projektbasiertes Lernen ersetzt. Studierende können die 3D-Drucktechnologie nutzen, um ihre Ideen zum Leben zu erwecken und Projekte abzuschließen, die einen Beitrag zur Gesellschaft leisten können.
【Hauptbestandteile】
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Steuerschnittstelle
Einige moderne 3D-Drucker sind mit einer Steuerschnittstelle ausgestattet, um Informationen anzuzeigen und die Maschine zu steuern. Anfänger können hier Druckerinformationen abrufen oder sich über den Druckfortschritt des Druckers informieren. Die 3D-Drucker von QIDI sind mit gut informierten Touchscreens ausgestattet, die Debugging-Anleitungen, grundlegende Informationen, Optionseinstellungen usw. sowie Vorschaubilder des Modells anzeigen, nachdem Sie die Druckdatei hochgeladen haben.
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Plattform erstellen
Die Bauplattform ist im Wesentlichen die Oberfläche, auf der Teile hergestellt werden. Die Bauplattform verfügt in der Regel über ein Wärmebett, damit Teile leichter daran haften können. QIDI Max3 und Plus3 verfügen über größere Bauplattformen als vergleichbare Drucker mit Bauvolumina von bis zu 325*325*315 mm³ und 280*280*270 mm³. Eine detaillierte Beschreibung des Build-Volumes finden Sie im offiziellen Blog: QIDI Huge Build Volume .
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Druckkopf
Ein Drucker kann über einen oder mehrere Druckköpfe verfügen, die normalerweise einen Extruder und ein Hotend enthalten. Der Extruder ist die Komponente, die dafür verantwortlich ist, die Filamente durch den Druckkopf zu ziehen und zu drücken. Das heiße Ende enthält Heizgeräte und Düsen, wobei erstere die Filamente erhitzen, um sie aus letzteren zu extrudieren.
【Filamente】
FDM-3D-Drucker verwenden Filamente als Material zur Herstellung von Teilen. Bei diesen Filamenten handelt es sich im Wesentlichen um speziell entwickelte Thermoplaste, die geschmolzen und abgekühlt werden können, aber dennoch ihre strukturelle Integrität bewahren. Filamente gibt es typischerweise in zwei verschiedenen Durchmessern: 1,75 mm und 3 mm (oder 2,85 mm). Zusätzlich zum Durchmesser gibt es Filamente auch in unterschiedlichen Spulengrößen. Ein kurzer Blick auf den Markt zeigt, dass die gängigsten Größen 500 Gramm, 750 Gramm, 1 Kilogramm, 2 Kilogramm und 3 Kilogramm sind.
Die gängigsten Filamentarten sind PLA und ABS, die stabil, preiswert und bei vielen Bastlern beliebt sind. Es gibt auch einige Hochleistungsfilamente, darunter ABS-GF25, PET-CF usw., die über bessere mechanische Eigenschaften verfügen und an anspruchsvollere Bedingungen angepasst werden können. Um die Filamente besser an die Bedürfnisse von Hochgeschwindigkeitsdruckern anzupassen, hat QIDI die Filamente verbessert und aufgewertet. Weitere Informationen zu den neuen Filamenten von QIDI finden Sie im offiziellen Website-Blog: QIDI New Filaments . Wenn Sie detailliertere Informationen zu Filamenten wie Betriebstemperaturen, Druckgeschwindigkeiten usw. wünschen, lesen Sie bitte den Filament-Leitfaden von QIDI .
【Schritte】
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Entwerfen oder erwerben Sie Modelle
Wenn Sie ein Teil in 3D drucken möchten, müssen Sie über ein 3D-Modell dieses Teils verfügen. 3D-Modelle werden mithilfe von 3D-Modellierungssoftware erstellt, beispielsweise CAD-Software (Computer Aided Design). Hier sind einige Beispiele beliebter 3D-Modellierungsprogramme:
- Fusion 360 (kostenlos für nichtkommerzielle Nutzung CAD)
- SolidWorks (kostenpflichtiges CAD)
- Blender (freie Oberflächen- und organische Modellierung)
Für Einsteiger gibt es einfachere CAD-Software-Optionen wie Tinkercad, ein Programm, das von fast jedem ohne Vorkenntnisse genutzt werden kann.
Allerdings verfügen die meisten 3D-Druck-Anfänger nicht über die erforderlichen Kenntnisse, um eine solche Software zu verwenden. Machen Sie sich in diesem Fall keine Sorgen, es gibt andere Lösungen. Da in den letzten Jahren immer mehr Menschen 3D-Drucker verwenden, sind viele Websites als Repositories für 3D-Modelle entstanden. Hier haben wir vier der beliebtesten Websites ausgewählt, auf denen Sie Modelle kostenlos herunterladen können: Thingiverse, Cults, Printables und Thangs . Eine Beschreibung und einen Vergleich der Websites finden Sie im offiziellen Blog: Beste 3D-Modell-Websites des Jahres 2023 .
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Bereiten Sie Modelle vor
Sobald das Modell in der 3D-Designsoftware fertiggestellt ist, muss es noch mit einer speziellen Software vorbereitet werden, bei der es sich um eine Slicing-Software handelt, die das Modell in ein Maschinenanweisungsskript umwandelt. Nach dem Import des 3D-Modells in die Slicing-Software können Sie viele wichtige Parameter wie Druckgeschwindigkeit und -temperatur, Wandstärke, Füllprozentsatz, Schichthöhe usw. anpassen. Die resultierende Datei besteht aus G-Code, der Sprache des 3D-Druckers und einer CNC-Maschine, bei der es sich im Wesentlichen um eine lange Reihe von Anweisungen handelt, denen der 3D-Drucker beim Bau des Modells folgen wird.
QIDI hat jetzt eine neue Slicing-Software veröffentlicht, QIDI Slicer, die auf dem PrusaSlicer-Design von Prusa Research basiert und über sehr umfassende Funktionen verfügt. Eine ausführliche Einführung und Anleitung finden Sie im offiziellen Slicing-Software-Handbuch von QIDI .
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Unterstützt
Eine der Hauptfunktionen von Slicing-Software besteht darin, das Modell zu analysieren und zu bestimmen, ob Unterstützungsmaterialien generiert werden sollen. Insbesondere Teile mit starken Überhängen erfordern Unterstützungen. Mit der Slicing-Software können Sie auswählen, wo und wie dicht die Stützen platziert werden sollen, und einige Slicing-Softwares ermöglichen dem Benutzer sogar die Auswahl verschiedener Arten von Stützstrukturen, die möglicherweise einfacher zu entfernen oder stabiler sind.
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Füllung
Füllung ist die Füllung im Inneren des Teils, die eine wichtige Rolle für die Festigkeit, das Gewicht und die Druckzeit des Teils spielt. Sie können das Füllmuster und die Dichte mithilfe der Slicing-Software anpassen. Die Fülldichte ist der Füllgrad innerhalb des Drucks, definiert als Prozentsatz. Ein Druck mit 0 % Füllung ist hohl, während ein Druck mit 100 % Füllung bedeutet, dass er völlig massiv ist. Für die meisten Standarddrucke wird eine Fülldichte von 15–50 % empfohlen. Wenn Sie das Teil stärker machen müssen, versuchen Sie, die Füllung zu erhöhen. Bedenken Sie, dass höhere Fülldichten mehr Filamente und längere Druckzeiten erfordern.
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Modelldateien hochladen
Zum Hochladen von Modelldateien stehen Druckern im Allgemeinen zwei Möglichkeiten zur Verfügung: drahtlose Übertragung und USB-Übertragung. Sie müssen das 3D-Modellbild in das 3D-Druckformat konvertieren und dann die Datei hochladen, nachdem Sie Ihren Computer an den Drucker angeschlossen haben, oder die Datei direkt über den USB-Anschluss hochladen. Beginnen Sie mit dem Drucken, nachdem der Upload abgeschlossen ist.
【Tipps zur Fehlerbehebung】
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Verziehen
Dies geschieht typischerweise, wenn die abgelagerten Materialien abkühlen, (leicht) schrumpfen und an den unteren Schichten ziehen, wodurch sie sich von der Druckplattformplatte lösen. -
Bespannen
Eine übermäßige Besaitung des Modells kann durch falsche Stimmung, Temperatur oder Rückzugseinstellungen verursacht werden. -
Düsenstaus
Wenn Sie seltsame Geräusche aus dem Druckkopf hören und feststellen, dass die Filamente nicht oder nur schwach aus der Düse ausgestoßen werden, ist die Düse möglicherweise verstopft. Dies kann durch eine schlechte Qualität der Filamente, eine schlechte Temperaturregulierung oder die Art der Filamente verursacht werden. -
Ebenenverschiebung
Dies kann durch ein leichtes Wackeln der Z-Achse oder eine zu hohe Druckgeschwindigkeit verursacht werden. -
Unterextrusion
Unterextrusion tritt auf, wenn während des Druckvorgangs nicht genügend Filamente extrudiert werden. Sie erkennen dies, wenn Sie Lücken zwischen den Druckschichten sehen. -
Überextrusion
Überextrusion ist das gegenteilige Problem, bei dem zu viel Filament herausgedrückt wird. Dies kann zu abfallenden Schichten, Pickeln und insgesamt schlechten Ergebnissen führen.
Weitere allgemeine Tipps zur Fehlerbehebung und Reparatur finden Sie in der offiziellen Fehlerbehebung von QIDI .
【Halte es sauber】
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Plattformreinigung
Die Plattform kann gereinigt werden, indem man zunächst die restlichen Filamente auf dem heißen Bett mit dem Schaber herausschaufelt und sie dann vorsichtig mit einem fusselfreien Waschlappen abwischt.
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Reinigung der Düsenrückstände _ _
Heizen Sie die Düse entsprechend den Filamenten auf die entsprechende Temperatur vor und ziehen Sie dann mit einer Pinzette langsam die Abfallfilamente im Inneren heraus oder entfernen Sie die Düse für eine gründliche Reinigung.
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Andere
Räumen Sie den Müll unter dem Gehäuse des 3D-Druckers auf, schmieren Sie die ölarmen Teile gut und wischen Sie das Öl auf der Oberseite des Motors, des Filaments und anderer Komponenten mit einem sauberen Tuch ab.
【Empfehlungen】
Wenn Sie Einsteiger sind oder nach günstigen, aber leistungsstarken FDM-3D-Druckern suchen, sollten QIDI Plus3 und Smart3 gute Dienste leisten. Sie sind preiswert und dennoch sehr leistungsstark und leistungsstark und ermöglichen Ihnen mit Sicherheit hervorragende erste Erfahrungen mit dem 3D-Druck.
Wenn Sie beim 3D-Drucken ehrgeiziger sind und ein größeres Budget haben, sollten Sie auf jeden Fall QIDI Max3 in Betracht ziehen, das über ein großes Bauvolumen, eine hervorragende Druckleistung und eine temperaturgesteuerte Kammer verfügt, um den Druck Ihrer Modelle aller Größen mit einer breiten Palette von Modellen zu unterstützen Filamente.
Für diejenigen, die sich auf 3D-Druck spezialisiert haben oder eine neue Maschine für den Laden benötigen, bietet QIDI Max3 hervorragende Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit. Mit einer Düsentemperatur von bis zu 350 °C und einer geschlossenen, temperaturgesteuerten Kammer wird es den Großteil Ihrer Druckanforderungen erfüllen.
Was auch immer Ihre Ziele oder Ihr Budget sind, es gibt definitiv eine Maschine für Sie. Willkommen in der Welt des FDM-Drucks!
【 Mit QIDI verbinden 】
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Weitere Informationen zu QIDI-Druckern und -Diensten finden Sie auf unserer Website oder vereinbaren Sie einen Termin für eine Demo mit einem unserer 3D-Druckexperten ( karl@qd3dprinter.com ).
Wenn bei der Verwendung von QIDI 3D-Druckern Probleme auftreten, wenden Sie sich bitte an den QIDI-Kundendienst . Wir werden das Problem aufrichtig und geduldig für Sie lösen.