3D Printing in Krefeld
3D-Druck in Krefeld
Transforming Pixels into Products with Precision
Pixel in präzise Produkte verwandeln
Get a QuoteIntroduction - What is 3D Printing?
I’m the owner of a small company called Printolis, and just like you, I was once new to 3D printing. I needed to create some parts for a project but had no idea what the best production method would be. That’s when a friend suggested I check out 3D printing, explaining that it had become much more affordable and accessible—not just for huge corporations with millions to spend, but for regular people like us.
However, back then, 3D printing was still in its early stages, and finding reliable information was a challenge. The internet was full of bad advice—or at least explanations that weren’t clear enough. Every article seemed to leave me with more questions than answers.
Now that I run a small company, I’ve decided to gather as much useful information as possible in one place and present it in the most user-friendly way I can.
One quick warning: this text won’t be short—it can’t be. 3D printing isn’t that simple, and, well... I love to talk. 😉 But don’t worry! You can always choose what to read and what to skip. I’ll include a descriptive summary at the beginning so you can easily find the topics you’re interested in.
Also, if you’re reading this in its early stages and looking for something extremely advanced or highly detailed, you probably won’t find it here—at least not yet. That kind of information is often behind paywalls or takes time to become widely available.
I hope this guide helps you and that you enjoy reading it!
Einführung - Was ist 3D Druck?
Ich bin der Besitzer eines kleinen Unternehmens namens Printolis, und genau wie du war ich einst neu im 3D-Druck. Ich musste einige Teile für ein Projekt anfertigen, hatte aber keine Ahnung, welches Produktionsverfahren am besten geeignet wäre. Dann schlug mir ein Freund vor, mich mit 3D-Druck zu beschäftigen. Er erklärte, dass die Technologie mittlerweile viel erschwinglicher und zugänglicher geworden sei – nicht nur für große Konzerne mit Millionenbudgets, sondern auch für ganz normale Leute wie uns.
Damals steckte der 3D-Druck jedoch noch in den Kinderschuhen, und verlässliche Informationen zu finden, war eine echte Herausforderung. Das Internet war voller schlechter Ratschläge – oder zumindest unklarer Erklärungen. Jeder Artikel hinterließ bei mir mehr Fragen als Antworten.
Heute leite ich ein kleines Unternehmen und habe es mir zur Aufgabe gemacht, möglichst viele nützliche Informationen an einem Ort zu sammeln und sie auf die verständlichste und benutzerfreundlichste Weise zu präsentieren.
Ein kleiner Hinweis vorweg: Dieser Text wird nicht kurz sein – das kann er gar nicht. 3D-Druck ist nun mal kein einfaches Thema, und na ja... ich rede einfach gern. 😉 Aber keine Sorge! Du kannst selbst entscheiden, was du lesen und was du überspringen möchtest. Am Anfang findest du eine übersichtliche Zusammenfassung, damit du schnell die für dich interessanten Themen findest.
Falls du diese Anleitung in einer frühen Phase liest und nach extrem fortgeschrittenen oder hochdetaillierten Informationen suchst, wirst du sie hier vermutlich noch nicht finden. Solche Inhalte sind oft hinter Paywalls versteckt oder brauchen Zeit, um allgemein verfügbar zu werden.
Ich hoffe, dass dir dieser Leitfaden weiterhilft und dass du Freude beim Lesen hast! 😊
Basics of 3d printing – Amateurs
Grundlagen des 3D-Drucks – Für Anfänger
3D printing, also known in the professional world as additive manufacturing, is a broad term that includes various printing technologies. However, in most cases, you’ll see it referred to as Fused Deposition Modeling (FDM) or Fused Filament Fabrication (FFF)—both of which are specific types of additive manufacturing.
Why is it commonly called FDM or FFF?
Because FDM/FFF is the most widely used 3D printing method among hobbyists and amateurs. And why is that? Simply put, it's the cheapest and most accessible option. Most individuals and small businesses can afford an FDM/FFF printer, and for many, it’s enough to start producing the parts they need. Before we dive deeper into what FDM is, let’s first go back to the basics—what exactly is 3D printing?
How Does 3D Printing Work?
At its core, 3D printing works by melting a material and pushing it through a nozzle—a small metal part with a hole (see image nr.). The melted material is then deposited layer by layer onto a surface.
There are other 3D printing methods, which we’ll cover later, but in FDM printing, the material flows in small quantities through a nozzle, which typically has a diameter between 0.2 mm and 0.8 mm. As the printer's head moves, it gradually builds up a physical object.
But how does simply pushing material through a tiny hole create a three-dimensional object?
To achieve a 3D shape, the object must first be divided into thin layers. This process, called slicing, involves cutting the 3D model into hundreds or even thousands of layers, each usually less than 0.5 mm thick (though larger printers can handle thicker layers). See image nr. for a visual reference.
Still confused? Imagine cutting a cake with a knife. Instead of slicing it into wedges, you cut it into thin, horizontal layers—like squares or strips stacked on top of each other. That’s essentially how an FDM printer builds an object, one layer at a time.
Check the next image video for a clearer understanding.
In the video, you can see the layers on the right side, and as the mouse moves the slider, the layers of the 3D object are displayed.
From 3D Object to 3D Model
Alright, by now, I hope you understand how a 3D printer turns a digital model into a physical object. Not too hard, right? But now comes the real question—how do we create a 3D object in the first place?
Well, that’s the job of mechanical engineers, designers, or even crafty amateurs who enjoy working with CAD (Computer-Aided Design) programs.
CAD software uses complex mathematical calculations to simulate and create 3D objects on a computer. But don’t worry—it’s not as scary as it sounds! Modern CAD programs are much more user-friendly, and for simple projects, even complete beginners can learn the basics quickly and start designing their own models.
If you want to become an engineer, you’ll need a lot more knowledge in subjects like math, physics, mechanics, and materials. That’s when things get complicated. But since you’re here, you probably don’t need all that—just focus on learning CAD.
There are many free CAD programs available that let you create almost any object you can imagine. Some are better than others, but all of them will get the job done. Just search for one that suits your needs and start experimenting!
The 3D Printing Process: Step by Step
I explained things a little out of order to help you follow along, but in reality, the first step in 3D printing is to create a 3D model on your computer. Here’s a quick breakdown of the entire process:
Step 1: Designing the 3D Model
Your journey starts with creating a 3D model using CAD software. Once your model is complete, you’ll need to save it in a format that 3D printers can understand, such as STL, STEP, OBJ, or 3MF.
Step 2: Slicing the Model
Next, you’ll open the file in a special type of software called a slicer. Slicer software does exactly what the name suggests—it cuts your 3D model into thin layers and generates instructions (G-code) for the printer. It also determines how the printer should move and includes various settings that affect print quality.
Slicer software plays a crucial role in optimizing prints, but this article won’t cover how to fine-tune settings for perfect results—that’s a topic for another time!
Step 3: Printing the Model
Now comes the exciting part—printing! This is where your 3D printer works its magic, transforming digital designs into physical objects. These machines are incredible feats of engineering and science, combining mechanics, electronics, and material science to bring your creations to life. With just a bit of knowledge, you can use them to manufacture almost anything!
Step 4: Post-Processing (Optional)
Once your print is finished, you might want to improve its appearance and surface quality. This step is called post-processing.
In some cases, customers want parts to look as polished and professional as possible, without the visible layer lines that 3D printers naturally leave behind. For products meant for sale (rather than industrial or purely functional use), post-processing often involves sanding, coating, or painting the printed parts to achieve a smooth, finished look.
However, keep in mind that post-processing can be expensive and time-consuming, especially since most of it has to be done by hand. Before deciding to add this step, ask yourself:
- Do I really need post-processing?
- Can I design the part in a way that eliminates the need for extra finishing?
- Are there alternative methods that achieve the same result?
3D-Druck, auch in der Fachwelt als additive Fertigung bekannt, ist ein Überbegriff, der verschiedene Drucktechnologien umfasst. In den meisten Fällen wird er jedoch als Fused Deposition Modeling (FDM) oder Fused Filament Fabrication (FFF) bezeichnet – beides spezifische Arten der additiven Fertigung.
Warum wird es häufig FDM oder FFF genannt?
Weil FDM/FFF die am weitesten verbreitete 3D-Druckmethode unter Hobbyisten und Amateuren ist. Und warum ist das so? Einfach ausgedrückt, es ist die günstigste und zugänglichste Option. Die meisten Einzelpersonen und kleinen Unternehmen können sich einen FDM/FFF-Drucker leisten, und für viele reicht das aus, um die benötigten Teile herzustellen. Bevor wir tiefer in das, was FDM ist, eintauchen, kehren wir zunächst zu den Grundlagen zurück – was genau ist 3D-Druck?
Wie funktioniert 3D-Druck?
Im Grunde funktioniert 3D-Druck, indem ein Material erhitzt und durch eine Düse gedrückt wird – ein kleines Metallteil mit einem Loch (siehe Bild Nr.). Das geschmolzene Material wird dann Schicht für Schicht auf eine Oberfläche aufgetragen.
Es gibt andere 3D-Druckverfahren, die wir später behandeln werden, aber beim FDM-Druck fließt das Material in kleinen Mengen durch eine Düse, die typischerweise einen Durchmesser zwischen 0,2 mm und 0,8 mm hat. Während sich der Druckkopf bewegt, entsteht allmählich ein physisches Objekt.
Aber wie kann das einfache Heraustreten von Material durch ein winziges Loch ein dreidimensionales Objekt erzeugen?
Um eine 3D-Form zu erreichen, muss das Objekt zunächst in dünne Schichten unterteilt werden. Dieser Vorgang, genannt Slicing, beinhaltet das Schneiden des 3D-Modells in Hunderte oder sogar Tausende von Schichten, die in der Regel jeweils weniger als 0,5 mm dick sind (obwohl größere Drucker dickere Schichten verarbeiten können). Siehe Bild Nr. für eine visuelle Referenz.
Immer noch verwirrt? Stell dir vor, du schneidest einen Kuchen mit einem Messer. Anstatt ihn in Keile zu schneiden, schneidest du ihn in dünne, horizontale Schichten – wie Quadrate oder Streifen, die übereinander gestapelt sind. So baut ein FDM-Drucker im Wesentlichen ein Objekt Schicht für Schicht auf.
Sieh dir das nächste Video für ein besseres Verständnis an.
In dem Video sieht man auf der rechten Seite die Schichten, und während die Maus den Schieberegler bewegt, werden die Schichten des 3D-Objekts angezeigt.
Vom 3D-Objekt zum 3D-Modell
Okay, inzwischen hoffe ich, dass du verstehst, wie ein 3D-Drucker ein digitales Modell in ein physisches Objekt verwandelt. Gar nicht so schwer, oder? Aber jetzt kommt die eigentliche Frage – wie erschaffen wir überhaupt ein 3D-Objekt?
Nun, das ist der Job von Maschinenbauingenieuren, Designern oder sogar geschickten Amateuren, die es genießen, mit CAD (Computer-Aided Design)-Programmen zu arbeiten.
CAD-Software verwendet komplexe mathematische Berechnungen, um 3D-Objekte am Computer zu simulieren und zu erstellen. Aber keine Sorge – es ist nicht so furchteinflößend, wie es klingt! Moderne CAD-Programme sind viel benutzerfreundlicher, und für einfache Projekte können selbst völlige Anfänger die Grundlagen schnell erlernen und anfangen, ihre eigenen Modelle zu entwerfen.
Wenn du Ingenieur werden möchtest, brauchst du viel mehr Wissen in Fächern wie Mathematik, Physik, Mechanik und Materialkunde. Dann wird es kompliziert. Aber da du hier bist, brauchst du wahrscheinlich nicht all das – konzentriere dich einfach darauf, CAD zu lernen.
Es gibt viele kostenlose CAD-Programme, mit denen du fast jedes denkbare Objekt erstellen kannst. Einige sind besser als andere, aber alle erfüllen ihren Zweck. Suche einfach nach einem, das deinen Bedürfnissen entspricht, und fang an zu experimentieren!
Der 3D-Druckprozess: Schritt für Schritt
Ich habe die Dinge ein wenig durcheinander erklärt, um dir das Folgen zu erleichtern, aber in Wirklichkeit ist der erste Schritt im 3D-Druck, ein 3D-Modell auf deinem Computer zu erstellen. Hier ist eine kurze Übersicht des gesamten Prozesses:
Schritt 1: Das 3D-Modell entwerfen
Deine Reise beginnt mit der Erstellung eines 3D-Modells mit Hilfe von CAD-Software. Sobald dein Modell fertig ist, musst du es in einem Format speichern, das 3D-Drucker verstehen können, wie STL, STEP, OBJ oder 3MF.
Schritt 2: Das Modell slicen
Als Nächstes öffnest du die Datei in einer speziellen Software, die als Slicer bezeichnet wird. Slicer-Software macht genau das, was der Name vermuten lässt – sie schneidet dein 3D-Modell in dünne Schichten und generiert Anweisungen (G-Code) für den Drucker. Sie bestimmt auch, wie sich der Drucker bewegen soll und enthält verschiedene Einstellungen, die die Druckqualität beeinflussen.
Slicer-Software spielt eine entscheidende Rolle bei der Optimierung von Drucken, aber dieser Artikel behandelt nicht, wie man die Einstellungen für perfekte Ergebnisse feinabstimmt – das ist ein Thema für ein anderes Mal!
Schritt 3: Das Modell drucken
Nun kommt der aufregende Teil – der Druck! Hier entfaltet dein 3D-Drucker seine Magie, indem er digitale Entwürfe in physische Objekte verwandelt. Diese Maschinen sind unglaubliche technische und wissenschaftliche Meisterleistungen, die Mechanik, Elektronik und Materialwissenschaft vereinen, um deine Kreationen zum Leben zu erwecken. Mit ein wenig Wissen kannst du sie nutzen, um fast alles herzustellen!
Schritt 4: Nachbearbeitung (optional)
Sobald dein Druck fertig ist, möchtest du möglicherweise dessen Aussehen und Oberflächenqualität verbessern. Dieser Schritt wird als Nachbearbeitung bezeichnet.
In einigen Fällen möchten Kunden, dass Teile so poliert und professionell wie möglich aussehen, ohne die sichtbaren Schichtlinien, die 3D-Drucker natürlicherweise hinterlassen. Für Produkte, die zum Verkauf bestimmt sind (und nicht für industrielle oder rein funktionale Zwecke), beinhaltet die Nachbearbeitung oft Schleifen, Beschichten oder Lackieren der gedruckten Teile, um ein glattes, fertiges Aussehen zu erzielen.
Beachte jedoch, dass die Nachbearbeitung teuer und zeitaufwendig sein kann, insbesondere da der Großteil von Hand durchgeführt werden muss. Bevor du dich entscheidest, diesen Schritt hinzuzufügen, frage dich:
- Brauche ich die Nachbearbeitung wirklich?
- Kann ich das Teil so entwerfen, dass eine zusätzliche Oberflächenbearbeitung überflüssig wird?
- Gibt es alternative Methoden, die dasselbe Ergebnis erzielen?
Basics of 3D Printing – For Professionals & Technically Knowledgeable Individuals
Grundlagen des 3D-Drucks – Für Fachleute und Technisch Versierte
3D printing, also known as additive manufacturing, is a revolutionary process that creates three-dimensional objects from digital designs. Unlike traditional manufacturing methods, which rely on cutting, molding, or subtracting material, 3D printing builds objects layer by layer using a variety of materials, including plastics, metals, and even biological cells.
The 3D Printing Process
To create a 3D-printed model, the process follows these key steps:
1. Designing the 3D Model
2. Slicing the Model
3. Printing the Object
4. Post-Processing (Optional)
3D-Druck, auch bekannt als additive Fertigung, ist ein revolutionärer Prozess, der dreidimensionale Objekte aus digitalen Entwürfen erstellt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fertigungsmethoden, die auf Schneiden, Formen oder Materialabtrag basieren, baut der 3D-Druck Objekte Schicht für Schicht auf und verwendet dabei eine Vielzahl von Materialien, darunter Kunststoffe, Metalle und sogar biologische Zellen.
Der 3D-Druckprozess
Um ein 3D-gedrucktes Modell zu erstellen, folgt der Prozess diesen Schlüsselschritten:
1. Das 3D-Modell entwerfen
2. Das Modell slicen
3. Das Objekt drucken
4. Nachbearbeitung (optional)
Types of 3D Printing Methods
Arten von 3D-Druckverfahren
I explained things a little out of order to help you follow along, but in reality, the first step in 3D printing is to create a 3D model on your computer. Here’s a quick breakdown of the entire process:
1. Fused Deposition Modeling (FDM)
- Uses thermoplastic filaments, which are melted and extruded layer by layer.
- Common in consumer-grade 3D printers.
- Best for prototyping and simple functional parts.
Pros:
- Affordable and widely available.
- Large variety of filament materials (PLA, ABS, PETG, TPU, Nylon, etc.).
- Ideal for rapid prototyping and small-scale production.
Cons:
- Lower precision and surface quality compared to other methods.
- Visible layer lines require post-processing (sanding, smoothing).
- Weaker part strength compared to resin or metal prints.
- Limited material options for high-performance applications.
Best for: Hobbyists, rapid prototyping, low-cost functional parts, small to medium production runs.
2. Stereolithography (SLA)
- Uses liquid resin, which hardens when exposed to UV light.
- Produces highly detailed and smooth objects.
- Used in dental, jewelry, and medical applications.
Pros:
- High-resolution prints with fine details.
- Smooth surface finish—ideal for miniatures and models.
- Wide range of resin materials, including tough, flexible, and castable resins.
- Great for dental, jewelry, and engineering applications.
Cons:
- More expensive than FDM printers and materials.
- Resin handling is messy and requires safety precautions.
- Prints are brittle compared to SLS or FDM parts.
- Requires post-processing (washing and UV curing).
Best for: Jewelry, dental models, detailed prototypes, miniatures.
3. Selective Laser Sintering (SLS)
- Uses a high-powered laser to fuse powdered material.
- Produces strong and complex structures.
- Common in industrial and aerospace applications.
Pros:
- No need for support structures (powder acts as its own support).
- Strong, functional parts with good mechanical properties.
- Ideal for complex geometries and industrial applications.
- Wide range of materials (nylon, TPU, PA12, etc.).
Cons:
- High cost (printers and powders are expensive).
- Requires specialized post-processing (cleaning excess powder).
- Mostly used in industrial and professional settings.
Best for: Industrial applications, functional prototypes, complex parts.
4. Digital Light Processing (DLP)
- Similar to SLA, but uses a digital light projector instead of a laser.
- Faster than SLA and ideal for high-detail printing.
Pros:
- Faster than SLA (projects an entire layer at once).
- High precision and smooth surface finish.
- Great for small, detailed parts like dental models and jewelry.
Cons:
- Expensive resin and printer cost.
- Prints are brittle, similar to SLA.
- Requires post-processing and safe resin handling.
Best for: Fast and detailed resin printing, miniatures, dental models, jewelry.
5. Electron Beam Melting (EBM)
- Uses an electron beam to melt metal powder layers.
- Ideal for aerospace and medical implants.
Pros:
- Produces strong, fully dense metal parts.
- Works well for aerospace and medical implants.
- Generates less residual stress compared to SLM/DMLS.
Cons:
- Expensive and requires a vacuum chamber.
- Limited material choices (mainly titanium and nickel alloys).
- Slower than SLM/DMLS.
Best for: Aerospace, medical implants, high-strength metal components.
Table with each method precision:
| Technology | Layer Thickness (X-Axis) | Layer Thickness (Y-Axis) | Accuracy |
|---|---|---|---|
| FDM/FFF | 50–300 microns (0.05–0.3 mm) | 50–200 microns (0.05–0.2 mm) | ± 0.1–0.5 mm |
| SLA | 25–100 microns (0.025–0.1 mm) | 20–50 microns (0.02–0.05 mm) | ± 0.05 mm |
| SLS | 80–150 microns (0.08–0.15 mm) | 100–200 microns (0.1–0.2 mm) | ± 0.1–0.3 mm |
| DLP | 25–100 microns (0.025–0.1 mm) | 25–50 microns (0.025–0.05 mm) | ± 0.05 mm |
| EBM | 50–200 microns (0.05–0.2 mm) | 50–200 microns (0.05–0.2 mm) | ± 0.2–0.5 mm |
Conclusion: Choosing the Right 3D Printing Method
Well, since we currently use only the FDM method (with SLA coming soon), I’m going to say that FDM is the best! 😉
Jokes aside, now that you’ve seen what’s available in the world of 3D printing, you can make an informed choice about which method suits your needs.
That being said, don’t get too fixated on the "best" method—it all depends on what you need your parts for. While some of these methods may offer higher precision or better material properties, that doesn’t necessarily mean you need those advantages. For example, you could use SLS or EBM to print vases and figurines, but you can also print industrial parts with FDM. It’s all about choosing the right balance between performance and cost.
I know I’m a bit biased toward FDM, but hear me out—while FDM isn’t the top choice for industrial applications that require extremely strong materials, there are high-performance filaments like carbon fiber and nylon that are more than strong enough for many industrial uses. However, if you need aerospace components or parts that must withstand high forces, long-term stress, or extreme conditions, it’s better to go with a more advanced method.
So don’t overthink it! If you’re unsure, reach out to us—we can do a test print for you at a small charge, so you can decide whether FDM is good enough for your needs or if you should invest in a more advanced method.
Ich habe die Dinge ein wenig durcheinander erklärt, um dir das Folgen zu erleichtern, aber in Wirklichkeit besteht der erste Schritt beim 3D-Druck darin, ein 3D-Modell auf deinem Computer zu erstellen. Hier ist eine kurze Übersicht des gesamten Prozesses:
1. Fused Deposition Modeling (FDM)
- Verwendet thermoplastische Filamente, die schichtweise geschmolzen und extrudiert werden.
- Gängig in 3D-Druckern für den Endverbraucher.
- Ideal für Prototyping und einfache funktionsfähige Teile.
Vorteile:
- Erschwinglich und weit verbreitet.
- Große Auswahl an Filamentmaterialien (PLA, ABS, PETG, TPU, Nylon usw.).
- Ideal für schnelles Prototyping und Kleinserienproduktion.
Nachteile:
- Geringere Präzision und Oberflächenqualität im Vergleich zu anderen Methoden.
- Sichtbare Schichtlinien erfordern Nachbearbeitung (Schleifen, Glätten).
- Geringere Festigkeit der Teile im Vergleich zu Resin- oder Metall-Drucken.
- Begrenzte Materialoptionen für Hochleistungsanwendungen.
Am besten geeignet für: Hobbyisten, schnelles Prototyping, kostengünstige funktionsfähige Teile, Klein- bis Mittelserienproduktion.
2. Stereolithographie (SLA)
- Verwendet flüssiges Harz, das bei UV-Licht aushärtet.
- Erzeugt hochdetaillierte und glatte Objekte.
- Wird in der Zahnmedizin, Schmuckherstellung und Medizintechnik eingesetzt.
Vorteile:
- Hochauflösende Drucke mit feinen Details.
- Glatte Oberflächen – ideal für Miniaturen und Modelle.
- Große Auswahl an Harzen, darunter robuste, flexible und gießbare Harze.
- Hervorragend geeignet für Zahnmedizin, Schmuckherstellung und Ingenieuranwendungen.
Nachteile:
- Teurer als FDM-Drucker und -Materialien.
- Der Umgang mit Harz ist unordentlich und erfordert Sicherheitsmaßnahmen.
- Drucke sind spröder im Vergleich zu SLS- oder FDM-Teilen.
- Benötigt Nachbearbeitung (Waschen und UV-Härtung).
Am besten geeignet für: Schmuck, Zahnmodelle, detaillierte Prototypen, Miniaturen.
3. Selektives Lasersintern (SLS)
- Verwendet einen Hochleistungslaser, um pulverförmiges Material zu verschmelzen.
- Erzeugt starke und komplexe Strukturen.
- Weit verbreitet in der Industrie- und Luftfahrttechnik.
Vorteile:
- Keine Stützstrukturen erforderlich (das Pulver dient als eigene Stütze).
- Starke, funktionale Teile mit guten mechanischen Eigenschaften.
- Ideal für komplexe Geometrien und industrielle Anwendungen.
- Breite Materialauswahl (Nylon, TPU, PA12 usw.).
Nachteile:
- Hohe Kosten (Drucker und Pulver sind teuer).
- Erfordert spezielle Nachbearbeitung (Entfernen von überschüssigem Pulver).
- Wird hauptsächlich in industriellen und professionellen Umgebungen genutzt.
Am besten geeignet für: Industrieanwendungen, funktionale Prototypen, komplexe Bauteile.
4. Digital Light Processing (DLP)
- Ähnlich wie SLA, jedoch mit einem digitalen Lichtprojektor anstelle eines Lasers.
- Schneller als SLA und ideal für hochdetaillierte Drucke.
Vorteile:
- Schneller als SLA (belichtet eine gesamte Schicht auf einmal).
- Hohe Präzision und glatte Oberflächenqualität.
- Ideal für kleine, detailreiche Teile wie Zahnmodelle und Schmuck.
Nachteile:
- Teure Harze und hohe Druckerkosten.
- Drucke sind spröde, ähnlich wie bei SLA.
- Benötigt Nachbearbeitung und sicheres Harzhandling.
Am besten geeignet für: Schnellen und detaillierten Harzdruck, Miniaturen, Zahnmodelle, Schmuck.
5. Elektronenstrahlschmelzen (EBM)
- Verwendet einen Elektronenstrahl, um Metallschichten zu schmelzen.
- Ideal für die Luft- und Raumfahrt sowie medizinische Implantate.
Vorteile:
- Erzeugt starke, vollständig dichte Metallteile.
- Gut geeignet für die Luft- und Raumfahrt sowie medizinische Implantate.
- Verursacht weniger Restspannungen im Vergleich zu SLM/DMLS.
Nachteile:
- Kostspielig und benötigt eine Vakuumkammer.
- Begrenzte Materialauswahl (hauptsächlich Titan- und Nickellegierungen).
- Langsamer als SLM/DMLS.
Am besten geeignet für: Luft- und Raumfahrt, medizinische Implantate, hochfeste Metallkomponenten.
Tabelle mit der Präzision jeder Methode:
| Technology | Layer Thickness (X-Axis) | Layer Thickness (Y-Axis) | Accuracy |
|---|---|---|---|
| FDM/FFF | 50–300 microns (0.05–0.3 mm) | 50–200 microns (0.05–0.2 mm) | ± 0.1–0.5 mm |
| SLA | 25–100 microns (0.025–0.1 mm) | 20–50 microns (0.02–0.05 mm) | ± 0.05 mm |
| SLS | 80–150 microns (0.08–0.15 mm) | 100–200 microns (0.1–0.2 mm) | ± 0.1–0.3 mm |
| DLP | 25–100 microns (0.025–0.1 mm) | 25–50 microns (0.025–0.05 mm) | ± 0.05 mm |
| EBM | 50–200 microns (0.05–0.2 mm) | 50–200 microns (0.05–0.2 mm) | ± 0.2–0.5 mm |
Fazit: Die richtige 3D-Druckmethode wählen
Nun, da wir derzeit nur das FDM-Verfahren verwenden (SLA kommt bald), sage ich einfach mal, dass FDM die beste Methode ist! 😉
Scherz beiseite – jetzt, da du einen Überblick über die verfügbaren 3D-Drucktechnologien hast, kannst du eine fundierte Entscheidung treffen, welche Methode am besten zu deinen Anforderungen passt.
Das heißt aber nicht, dass du dich auf die "beste" Methode versteifen solltest – es kommt immer darauf an, wofür du die Teile brauchst. Einige dieser Verfahren bieten möglicherweise eine höhere Präzision oder bessere Materialeigenschaften, aber das bedeutet nicht zwangsläufig, dass du diese Vorteile benötigst. Zum Beispiel kannst du mit SLS oder EBM Vasen und Figuren drucken, aber genauso gut mit FDM industrielle Teile herstellen. Es geht darum, das richtige Gleichgewicht zwischen Leistung und Kosten zu finden.
Ich gebe zu, dass ich ein wenig voreingenommen gegenüber FDM bin, aber hör mir zu – auch wenn FDM nicht die erste Wahl für industrielle Anwendungen ist, die extrem starke Materialien erfordern, gibt es dennoch Hochleistungsfilamente wie Kohlefaser oder Nylon, die für viele industrielle Anwendungen mehr als ausreichend sind. Wenn du jedoch Bauteile für die Luft- und Raumfahrt oder Teile benötigst, die hohen Kräften, langfristiger Belastung oder extremen Bedingungen standhalten müssen, ist eine fortschrittlichere Methode die bessere Wahl.
Also, mach dir nicht zu viele Gedanken! Falls du unsicher bist, kontaktiere uns – wir können für eine kleine Gebühr einen Testdruck für dich anfertigen. So kannst du entscheiden, ob FDM für deine Anforderungen ausreicht oder ob du in eine fortschrittlichere Methode investieren solltest.
TIPS on Creating 3D Models - For Engineers
TIPPS zum Erstellen von 3D-Modellen - Für Ingenieure
I’m not going to try to be to smart here since there are small diffrences—I’ll just share some key details that you might not know if you’ve never designed parts specifically for 3D printing.
First, there are no limits to the complexity of your design. Whatever you create in CAD, the printer will attempt to print it. BUT… there are some important considerations to keep in mind.
1. Design Separate Parts for Assembly
Whenever possible, design parts to be assembled using screws and nuts rather than printing large, complex structures as a single piece.
You can create a recess for the screw head and a slot for the nut so that:
- The nut stays in place and doesn’t rotate.
- The screw head is hidden, preventing accidental injury.
- The connection is stronger and can be disassembled if needed.
This approach is also useful for spare parts—if one part breaks or wears out, you can reprint only that section instead of the entire assembly.
Basically, this part is similar to what you would do for parts made by a CNC machine or other methods.
2. Use Bearings for Rotating Parts
If your design includes rotating components, always use bearings, just as you would in CNC-machined metal parts.
Many assemblies are designed without space for bearings, even though they include rotating elements.
Why is this a problem?
- Plastic-on-plastic rotation increases friction and generates heat, which can melt or fuse the parts.
Solution:
- Leave a proper hole or separator in your design to secure the bearing in place.
Again, it's basic stuff that's used everywhere, but still...
3. Avoid Fine Details in FDM Prints
If you're ordering parts in FDM printing, DO NOT DESIGN EXTREMELY FINE DETAILS! (Sorry for the caps lock, but people forget this too often.)
FDM printers have physical limitations when it comes to precision.
Example: If you design a 6.5 mm hole, the final print may end up anywhere between 6.2 mm and 6.7 mm.
How to fix this?
- We usually ask customers which surfaces need high precision, so we can adjust the printer settings accordingly.
- But we cannot exceed the physical limitations of the printer.
- Rule of thumb: If you're designing a hole for a screw, make it at least 0.4 mm larger in diameter (I personally use 0.5 mm).
- If the hole-screw difference is less than 0.1 mm, the screw will NOT fit.
For FDM printing, avoid features smaller than 0.4 mm—they usually won’t print correctly or won’t be visible.
4. Plan for Bridges and Overhangs
If your design is complex and must include overhanging parts, you need to consider support structures.
What is an overhang or bridge?
- If a part is floating in mid-air without anything underneath it, the printer cannot print it properly.
- Example: Part A in the diagram (see image) has no base underneath middle part. This is called bridge.
- Example: Part B in the diagram (see image) has no base underneath right part. This is called overhang.
Part A - Bridge
Part B - Overhang
What happens if there's no support?
- If the bridge is too long, or the overhang is too large, the material won’t stick properly and may fall to the ground, ruining the print.
- To fix this, we print support structures underneath these areas.
Why does this matter?
- Support structures leave rough surfaces where they are removed.
- If the supported surface is visible or needs to be smooth, you’ll either need post-processing (sanding, smoothing, etc.), or you’ll have a problem.
- We always ask customers which surfaces are important so we can place supports on less critical areas.
- However, if you can avoid supports in your design, do it!
Ich will hier nicht zu klug klingen, da es nur kleine Unterschiede gibt – ich teile einfach einige wichtige Details, die du vielleicht nicht kennst, wenn du noch nie speziell für den 3D-Druck entworfen hast.
Zunächst gibt es keine Grenzen für die Komplexität deines Designs. Alles, was du in CAD erstellst, wird der Drucker versuchen zu drucken. ABER… es gibt einige wichtige Dinge zu beachten.
1. Einzelne Teile für die Montage entwerfen
Wann immer möglich, entwirf Bauteile so, dass sie mit Schrauben und Muttern montiert werden können, anstatt große, komplexe Strukturen als ein einziges Teil zu drucken.
Du kannst eine Aussparung für den Schraubenkopf und einen Schlitz für die Mutter einplanen, sodass:
- Die Mutter an Ort und Stelle bleibt und sich nicht dreht.
- Der Schraubenkopf versteckt ist, um Verletzungen zu vermeiden.
- Die Verbindung stabiler ist und bei Bedarf zerlegt werden kann.
Dieser Ansatz ist auch für Ersatzteile praktisch – wenn ein Teil bricht oder abgenutzt ist, kannst du nur dieses Teil nachdrucken, anstatt die gesamte Baugruppe neu zu drucken.
Im Grunde genommen ist dies ähnlich zu dem, was man bei CNC-gefertigten oder anderen Bauteilen machen würde.
2. Verwende Lager für rotierende Teile
Wenn dein Design drehbare Komponenten enthält, solltest du immer Lager verwenden – genau wie bei CNC-gefrästen Metallteilen.
Viele Konstruktionen werden ohne Platz für Lager entworfen, obwohl sie rotierende Elemente enthalten.
Warum ist das ein Problem?
- Plastik-auf-Plastik-Reibung erhöht den Widerstand und erzeugt Wärme, was die Teile schmelzen oder verkleben kann.
Lösung:
- Plane ein passendes Loch oder eine Aussparung ein, um das Lager sicher zu fixieren.
Wieder eine grundlegende Sache, die überall verwendet wird, aber trotzdem oft vergessen wird...
3. Feine Details in FDM-Drucken vermeiden
Wenn du FDM-Druckteile bestellst, DESIGN KEINE EXTREM FEINEN DETAILS! (Sorry für die Großbuchstaben, aber das wird zu oft vergessen.)
FDM-Drucker haben physikalische Grenzen in Bezug auf die Präzision.
Beispiel: Wenn du ein Loch mit 6,5 mm Durchmesser entwirfst, kann das gedruckte Ergebnis zwischen 6,2 mm und 6,7 mm variieren.
Wie lässt sich das korrigieren?
- Wir fragen unsere Kunden in der Regel, welche Flächen hohe Präzision benötigen, damit wir die Druckeinstellungen entsprechend anpassen können.
- Aber wir können die physikalischen Grenzen des Druckers nicht überschreiten.
- Faustregel: Wenn du ein Loch für eine Schraube entwirfst, mache es mindestens 0,4 mm größer im Durchmesser (ich persönlich nutze 0,5 mm).
- Wenn der Unterschied zwischen Loch und Schraube weniger als 0,1 mm beträgt, passt die Schraube NICHT.
Für FDM-Drucke gilt: Vermeide Merkmale kleiner als 0,4 mm – sie werden oft nicht korrekt gedruckt oder sind unsichtbar.
Abstand zwischen Welle und Loch
4. Brücken und Überhänge einplanen
Wenn dein Design komplex ist und überhängende Teile enthält, musst du Stützstrukturen berücksichtigen.
Was ist ein Überhang oder eine Brücke?
- Wenn ein Teil in der Luft schwebt, ohne etwas darunter, kann der Drucker es nicht richtig drucken.
- Beispiel: Teil A in der Skizze (siehe Bild) hat unter dem mittleren Bereich keine Basis. Das nennt man Brücke.
- Beispiel: Teil B in der Skizze (siehe Bild) hat unter dem rechten Bereich keine Basis. Das nennt man Überhang.
Part A - Bridge
Part B - Overhang
Was passiert, wenn es keine Stützen gibt?
- Wenn die Brücke zu lang oder der Überhang zu groß ist, haftet das Material nicht richtig und kann herunterfallen, wodurch der Druck fehlschlägt.
- Um das zu verhindern, drucken wir Stützstrukturen unter diesen Bereichen.
Warum ist das wichtig?
- Stützstrukturen hinterlassen raue Oberflächen, wenn sie entfernt werden.
- Falls die gestützte Fläche sichtbar oder glatt sein muss, sind Nachbearbeitung (Schleifen, Glätten usw.) oder andere Lösungen erforderlich.
- Wir fragen unsere Kunden immer, welche Flächen wichtig sind, damit wir Stützen an weniger kritischen Stellen platzieren können.
- Falls du Stützen durch geschicktes Design vermeiden kannst, tu es!
TIPS on Creating 3D Models - For Amateurs
TIPPS zum Erstellen von 3D-Modellen - Für Anfänger
I’m not going to write much more than what I covered in the engineer’s section—I’ll just explain things in a simpler way and add an extra section about CAD software. So, if you’ve already read the previous sections and know how to use CAD, feel free to skip this part!
What is CAD?
If you don’t know how to create 3D models, you have two options:
- Hire us to create the model for you.
- Hire someone on Fiverr to create the model for you.
- Learn how to use a CAD program.
What is a CAD Program?
CAD (Computer-Aided Design) programs are software tools that help you design 3D models or technical drawings on a computer. Think of them as a digital version of drawing on paper—but with much more power!
How Do CAD Programs Work?
Imagine you want to design a toy car or a house. Instead of drawing it by hand, CAD software allows you to:
- Create precise shapes (lines, circles, cubes, etc.).
- Change sizes easily (make a chair bigger or smaller with one click).
- View your model in 3D (rotate it and look from all angles).
- Prepare models for 3D printing so they can be built in real life.
Why Use CAD?
- Saves Time – No need to redraw every time you make a mistake.
- Precision – Allows for accurate and detailed designs.
- Perfect for 3D Printing – Designs can be printed or manufactured.
- Fun & Creative – You can create anything, from toys to furniture.
Beginner-Friendly CAD Software:
- Tinkercad – Super easy and great for beginners.
- FreeCAD – Free and good for general design.
- Fusion 360 – Good for both beginners and engineers.
- Blender – Best for figurines, artistic models, and organic shapes rather than mechanical parts.
Design Tips for 3D Printing
1. Keep Your Models Simple
When designing models, try to keep them as simple as possible.
Bad Example: If you're designing a house, don’t send the entire house as a single model.
Better Example:Split the design into separate parts—one for the walls and one for the roof.
- This makes printing cleaner and more efficient.
- It also makes assembly easier.
- If one part breaks, you only need to reprint that part instead of the whole model.
Also, avoid overly complex surfaces and spline-based shapes unless necessary.
If you really need smooth, organic surfaces (e.g., figurines), use the SLA method instead of FDM.
2. Connectors – How to Join Printed Parts
There are many ways to connect different 3D-printed parts. Here are two simple methods:
Option 1: Screws & Nuts (Best for Mechanical Parts)
- Leave a hole for the nut and screw in your design.
- This creates a strong and removable connection.
Hole for screw or nut
Option 2: Snap-Fit & Glue (Best for Aesthetic Parts)
- Model a male and female connection directly into your design.
- After printing, glue the pieces together.
- Important: Leave at least 0.5 mm of clearance between male and female parts. If the gap is too small, they won’t fit.
Cube that connects with another part
3. Rotating Parts – Use Bearings!
Bearings
If your design has rotating parts, you must use bearings.
If you don’t know what bearings are, look them up—they are essential for smooth rotation.
Why?
- Plastic rubbing on plastic = high friction & heat.
- Too much rotation produces lots of heat and can melt the plastic and destroy the parts.
If you're making large cosplay parts, you probably won’t generate enough heat to melt anything, so you may not need bearings.
4. DON’T GO OVERBOARD WITH FINE DETAILS!
(Sorry for the caps lock, but people forget this too often. 😉)
- In CAD, you can design with extreme precision, but in real life, 3D printers have limitations.
- Even though CAD lets you make a city that is 0.00001 mm big, the printer can’t print that!
What Are the Limits?
FDM Printing:
- Avoid details smaller than 0.2 mm—they will likely not print correctly.
- Sharp corners should have at least a 0.5 mm radius.
- Thin walls should be at least 2 mm thick—anything under 1 mm is too fragile.
- If you need precision smaller than 0.4 mm, consider SLA printing instead.
Example:
- If you make a hole with a 5.4325 mm diameter, FDM will not print that accurately.
- You will probably get something between 5.2 mm and 5.6 mm.
- Solution: If you need high precision, use SLA printing instead of FDM.
Check next images for better understanding.
Check next images for better understanding.
Final Thoughts
If you’re new to CAD and 3D printing, don’t stress too much—just experiment and learn as you go!
- Keep designs simple and functional.
- Consider how parts will be assembled.
- Avoid tiny details unless you use a high-precision method like SLA.
- If you’re unsure, ask for help!
Need Advice? Feel free to contact us—we’ll be happy to guide you! 😊
Falls du nicht weißt, wie man 3D-Modelle erstellt, hast du zwei Möglichkeiten:
- Beauftrage uns, das Modell für dich zu erstellen.
- Beauftrage jemanden auf Fiverr, um das Modell für dich zu erstellen.
- Lerne, wie man ein CAD-Programm benutzt.
Was ist ein CAD-Programm?
CAD (Computer-Aided Design) Programme sind Software-Tools, mit denen du 3D-Modelle oder technische Zeichnungen am Computer entwerfen kannst. Stell es dir wie eine digitale Version des Zeichnens auf Papier vor – aber mit viel mehr Möglichkeiten!
Wie funktionieren CAD-Programme?
Stell dir vor, du möchtest ein Spielzeugauto oder ein Haus entwerfen. Anstatt es per Hand zu zeichnen, ermöglicht dir eine CAD-Software Folgendes:
- Präzise Formen erstellen (Linien, Kreise, Würfel usw.).
- Größen einfach anpassen (zum Beispiel einen Stuhl mit einem Klick größer oder kleiner machen).
- Dein Modell in 3D betrachten (es drehen und aus verschiedenen Winkeln anschauen).
- Modelle für den 3D-Druck vorbereiten, damit sie in der Realität gebaut werden können.
Warum CAD verwenden?
- Zeitersparnis – Kein ständiges Neuzeichnen bei Fehlern.
- Präzision – Ermöglicht genaue und detaillierte Designs.
- Perfekt für den 3D-Druck – Modelle können gedruckt oder gefertigt werden.
- Kreativ & spannend – Du kannst alles erschaffen, von Spielzeug bis hin zu Möbeln.
Einsteigerfreundliche CAD-Software:
- Tinkercad – Sehr einfach und perfekt für Anfänger.
- FreeCAD – Kostenlos und gut für allgemeine Designs.
- Fusion 360 – Geeignet für Anfänger und Ingenieure.
- Blender – Am besten für Figuren, künstlerische Modelle und organische Formen, weniger für mechanische Bauteile.
Design-Tipps für den 3D-Druck
1. Halte deine Modelle einfach
Beim Entwerfen von Modellen versuche, sie so einfach wie möglich zu halten.
Schlechtes Beispiel: Wenn du ein Haus entwirfst, sende nicht das gesamte Haus als ein einziges Modell.
Besseres Beispiel: Teile das Design in separate Teile auf – eines für die Wände und eines für das Dach.
- Das macht den Druck sauberer und effizienter.
- Es erleichtert auch die Montage.
- Wenn ein Teil kaputt geht, musst du nur dieses Teil neu drucken, anstatt das ganze Modell.
Vermeide auch unnötig komplexe Oberflächen und splinebasierte Formen, es sei denn, es ist unbedingt notwendig.
Wenn du wirklich glatte, organische Oberflächen benötigst (z. B. bei Figuren), verwende die SLA-Methode statt FDM.
2. Verbinder – Wie man gedruckte Teile verbindet
Es gibt viele Möglichkeiten, verschiedene 3D-gedruckte Teile zu verbinden. Hier sind zwei einfache Methoden:
Option 1: Schrauben & Muttern (am besten für mechanische Teile)
- Lasse ein Loch für die Mutter und schraube sie in dein Design.
- Dies erzeugt eine starke und abnehmbare Verbindung.
Loch für Schraube oder Mutter
Option 2: Snap-Fit & Kleben (am besten für ästhetische Teile)
- Modelliere eine männliche und eine weibliche Verbindung direkt in dein Design.
- Nach dem Drucken klebe die Teile zusammen.
- Wichtig: Lasse mindestens 0,5 mm Spielraum zwischen den männlichen und weiblichen Teilen. Wenn der Abstand zu klein ist, passen sie nicht zusammen.
Würfel, der mit einem anderen Teil verbunden wird
3. Rotierende Teile – Verwende Lager!
Lager
Wenn dein Design rotierende Teile enthält, musst du Lager verwenden.
Falls du nicht weißt, was Lager sind, schau sie dir an – sie sind unerlässlich für eine reibungslose Rotation.
Warum?
- Plastik reibt auf Plastik = hohe Reibung und Wärme.
- Zu viel Rotation erzeugt viel Wärme und kann das Plastik schmelzen und die Teile zerstören.
Wenn du große Cosplay-Teile machst, erzeugst du wahrscheinlich nicht genug Wärme, um etwas zu schmelzen, sodass du möglicherweise keine Lager benötigst.
4. ÜBERTREIBE ES NICHT MIT FEINEN DETAILS!
(Entschuldigung für die Großbuchstaben, aber die Leute vergessen das zu oft. 😉)
- In CAD kannst du mit extremer Präzision entwerfen, aber im echten Leben haben 3D-Drucker Einschränkungen.
- Auch wenn CAD es dir ermöglicht, eine Stadt von 0,00001 mm zu erstellen, kann der Drucker das nicht drucken!
Was sind die Grenzen?
FDM-Druck:
- Vermeide Details, die kleiner als 0,2 mm sind – diese werden wahrscheinlich nicht korrekt gedruckt.
- Scharfe Ecken sollten mindestens einen Radius von 0,5 mm haben.
- Dünne Wände sollten mindestens 2 mm dick sein – alles unter 1 mm ist zu zerbrechlich.
- Wenn du eine Präzision kleiner als 0,4 mm benötigst, ziehe SLA-Druck in Betracht.
Beispiel:
- Wenn du ein Loch mit einem Durchmesser von 5,4325 mm machst, wird FDM das wahrscheinlich nicht genau drucken.
- Du wirst wahrscheinlich etwas zwischen 5,2 mm und 5,6 mm erhalten.
- Lösung: Wenn du hohe Präzision benötigst, benutze SLA-Druck statt FDM.
Siehe die nächsten Bilder für ein besseres Verständnis.
Siehe die nächsten Bilder für ein besseres Verständnis.
Schlussgedanken
Wenn du neu im CAD- und 3D-Druck bist, mach dir keine allzu großen Sorgen – experimentiere einfach und lerne dabei!
- Halte Designs einfach und funktional.
- Überlege, wie die Teile zusammengebaut werden.
- Vermeide winzige Details, es sei denn, du verwendest eine hochpräzise Methode wie SLA.
- Wenn du unsicher bist, frag nach Hilfe!