13-D-Drucker bauen: Mach es einfach selbst!

1.1Kriterien zur Anschaffung eines Druckers

1.2Das erwartet Sie in diesem Buch

1.3Open-Source-Soft- und -Hardware dank RepRap

1.4RepRap: der quelloffene 3-D-Drucker

1.5FranzisMendel: die Idee, das Konzept

Angeblich ist der 3-D-Drucker für den heimischen Schreibtisch der große Hype. Manche sprechen sogar von einer neuen industriellen Revolu­tion, die es Ihnen ermöglichen soll, zukünftig für ein paar Cent Ersatzteile für defekte Haushaltsgeräte per Mausklick zu produzieren. Oder Spielzeug für Ihre Kinder oder, falls Sie eine kreative Ader besitzen, komplexeste Kunstwerke oder, falls Sie Produktentwickler sind, Prototypen oder, oder, oder. Grundsätzlich stimmt das ja auch. Der 3-D-Druck ermöglicht Ihnen theoretisch die einfache Herstellung von Gegenständen, wie sie Ihnen unter Zuhilfenahme anderer Techniken nur mit großem Aufwand gelingen würden. Allerdings gibt es in der Praxis einige Einschränkungen. Da Sie dieses Buch in der Hand halten, besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass Sie mit der Anschaffung eines 3-D-Druckers liebäugeln.

1.1KRITERIEN ZUR ANSCHAFFUNG EINES DRUCKERS

Bevor Sie in den nächsten Laden gehen und sich mit dem aktuellen Sonderangebot eindecken, sollten Sie sich einige grundlegende Gedanken machen, um nicht, nachdem Sie viel Geld ausgegeben haben, schwer enttäuscht zu werden. Fragen Sie sich, für welche Zwecke Sie den 3-D-Drucker einsetzen wollen, was der neue Drucker können soll und nicht zuletzt, wie viel Geld Sie dafür ausgeben wollen. Und schließlich, ob Sie nicht Spaß daran finden könnten, ihn selbst zu bauen und damit viel Geld zu sparen. Denn wie das geht, verrät Ihnen dieses Buch.

1.1.1Günstige Fertiggeräte von der Stange

In letzter Zeit häufen sich Sonderangebote – vor allem von Onlineanbietern –, bei denen Ihnen 3-D-Drucker ab ca. 600 Euro angeboten werden. Für einen Spontankauf, um die neue Technik mal auszuprobieren, ist das immer noch zu teuer. Falls Sie jedoch z. B. Mitglied eines Modellbauvereins sind, könnte sich die Anschaffung durchaus lohnen. Der Drucker wäre nicht nur gelegentlich im Einsatz, sondern bekäme einiges zu drucken, und die Kosten würden geteilt.

Leider zeigen Praxistests immer wieder und immer noch, dass solche Billiggeräte das Geld, das dafür verlangt wird, nicht wert sind. Weder sind sie im Betrieb so zuverlässig, dass von Alltagstauglichkeit die Rede sein könnte, noch ist ihre Druckqualität so hoch, dass damit beispielsweise kleine technische Bauteile, wie sie im Flugzeugmodellbau oft zum Einsatz kommen, problemlos realisierbar sind. Um aber Staubfänger wie z. B. Star-Wars-Figuren in B-Qualität zu Hause ausdrucken zu können, sind die Anschaffungskosten definitiv zu hoch.

1.1.2Alltagstaugliche und zuverlässige 3-D-Drucker

Wirklich alltagstaugliche, zuverlässige 3-D-Drucker sind hingegen noch nicht so preisgünstig, dass eine Anschaffung einfach weil es nett wäre, ab und zu lustigen Plastiknippes als Geschenk für Freunde oder Verwandte auszudrucken, eine realistische Option wäre. Einen Drucker, der tatsächlich ohne dauernde Störungen mit akzeptabler Druckqualität auf Knopfdruck seinen Dienst verrichtet, ist in der Preisklasse ab 2.000 Euro zu haben. Allerdings rät selbst der Marktführer von Druckern dieser Klasse, MakerBot, zum Abschließen eines Supportvertrags, um die gewünschte Zuverlässigkeit im Alltag auch über längere Zeiträume gewährleisten zu können.

So weit wie z. B. bei Laserdruckern, die über Jahre klaglos laufen, solange Sie sie mit Verbrauchsmaterial versorgen, ist die Technik beim 3-D-Druck leider noch nicht. Zum Anschaffungspreis kommen also hohe Kosten von jährlich einigen Hundert Euro für den Support auf Sie zu. Ein solcher 3-D-Drucker lohnt sich nur, wenn er regelmäßig im Einsatz ist und im Idealfall seine Kosten durch Arbeits- und Zeitersparnis amortisiert. Falls Sie z. B. als Architekt oder Designer oft Modelle bauen oder im Bereich Proto­typing tätig sind, kann die Anschaffung eines hochwertigen Fertiggeräts für Sie tatsächlich sinnvoll sein.

1.1.3Bausätze für Technik- und Bastelaffine

Falls Sie technik- und bastelbegeistert sind, können Sie mit einem 3-D-Drucker-Bausatz etwas Geld sparen. Allerdings sind Geräte, die in puncto Zuverlässigkeit und Alltagstauglichkeit in der MakerBot-Liga mithalten können, auch als Bausatz nicht unter 600 Euro zu haben. Das Zusammenschrauben hat neben der Kostenersparnis einen weiteren Vorteil: Sie lernen Ihren neuen Drucker intensiv kennen und wissen später, wo Sie bei Reparaturen hingreifen müssen und wie Sie das Malheur beseitigen, wenn im Druckbetrieb irgendetwas schiefgeht, sich verklemmt oder verstopft.

Das ist deshalb von Vorteil, weil es für Bausatzgeräte keine Support­verträge gibt. Allerdings sollten Sie über einige handwerkliche Erfahrung und sehr viel Zeit verfügen sowie Spaß an komplexen Basteleien haben, wenn Sie sich auf einen 3-D-Drucker-Bausatz einlassen. Geräte wie z. B. der beliebte RepRap-Prusa bestehen aus einer Unzahl von Bauteilen. Dutzen­de Gewindestangen, Hunderte Schräubchen und Muttern wollen verschraubt werden, und Ihre Geduld wird arg beansprucht werden.

1.1.43-D-Drucker für unter 250 Euro selbst bauen

Wenn Sie sich handwerklich fit genug einschätzen, um mit einem Druckerbausatz fertigzuwerden, schaffen Sie locker auch einen Selbstbau mit Bauteilen aus dem Baumarkt und wenigen Spezialteilen aus dem Fachhandel. Im Vergleich zu einem Bausatz können Sie so die Anschaffungskosten noch einmal deutlich senken. Beim totalen Selbstbau wäre sogar ein funktionierender 3-D-Drucker für unter 200 Euro realisierbar. Wenn Sie einen professionellen Druckkopf und ein paar andere Komponenten als Fertigteile einkaufen, wird Ihr Selbstbauprojekt später im Betrieb ähnlich zuverlässig und alltagstauglich sein wie ein hochwertiger Bausatz oder ein Fertiggerät.

Was zunächst als noch eine Stufe komplexer und zeitaufwendiger als das Zusammensetzen eines Bausatzes erscheint, kann tatsächlich sogar mit weniger Aufwand verbunden sein. Vorausgesetzt natürlich, Sie verfügen über eine Bauanleitung für eine selbstbaufreundliche Konstruktion mit einem schlüssigen Baukonzept. Und genau das haben Sie mit dem Buch, das Sie gerade in Händen halten, gefunden.

1.2DAS ERWARTET SIE IN DIESEM BUCH

Dies ist keine allgemein gehaltene Schrift darüber, welche mannigfaltigen Alternativen (die es tatsächlich gibt) der 3-D-Druck-Enthusiast hat, um aus einer riesengroßen Auswahl an technischen Konzepten und Detaillösungen irgendwann und irgendwie im Versuch-Irrtum-Verfahren seine individuelle Maschine zurechtzufriemeln.

Dieses Buch ist vielmehr eine Anleitung, wie Sie mit Multiplexsperrholz, Schrauben und Beschlägen aus dem Baumarkt sowie günstiger Elektronik und ein paar Spezialteilen einen funktionstüchtigen, zuverlässigen 3-D-Drucker selbst bauen. Dabei wird jeder Bauschritt genau erklärt, sodass Sie nicht in die Verlegenheit kommen werden, an einer besonders kniffligen Stelle zu scheitern. Es werden auch nicht Dutzende Alternativen aufgezeigt, genau ein Weg wird beschrieben, Ihren 3-D-Drucker zu bauen. Dieser Weg wurde mehrfach erprobt, sodass es sich bei diesem Buch nicht um eine Sammlung theoretischer Lösungsansätze, sondern um eine in der Praxis nachvollzieh- und nachbaubare, funktionierende Anleitung handelt.

Bei der Wahl der technischen Konzepte wurde zudem nicht darauf geachtet, das Neueste vom Neuen zum Einsatz zu bringen. Im Gegenteil, es wurden nur Lösungen verwendet, die sich schon tausendfach bewährt haben. Dies hat, neben der erwiesenen Funktionalität, den weiteren Vorteil, Ihnen konkret Kosten zu sparen. So ist z. B. die zum Einsatz kommende Steuerungselektronik »Ramps1.4« schon seit einigen Jahren auf dem Markt, obwohl inzwischen einige modernere, aber auch teurere Steue­rungen erhältlich sind. Das Ramps1.4-Board...