3D-​Dru­cker Test: Inno­va­tion für Bast­ler

Das Wichtigste auf einen Blick:

3D-Drucker schicken sich derzeit kräftig an, mehr als nur ein Spielzeug für technikaffine Nerds zu werden. Kreativen und auch kleineren Unternehmen bieten sie die Möglichkeit, räumliche Objekte nach eigenen Vorstellungen zu gestalten und gleichzeitig zum In-die-Hand-Nehmen auszudrucken. Ferner können Ersatzteile oder andere Kleinteile hergestellt, für vergleichsweise wenig Geld Prototypen gebaut oder schlicht Schmuckstücke oder Spielfiguren kreiert werden.

Worauf achten Tester bei Vergleichen von 3D-Druckern?

Obwohl diese Gerätegattung nunmehr sogar ihren Weg in den Einzelhandel gefunden hat, wird sie in Tests noch immer stiefmütterlich behandelt.
Weiterhin beschränken sich die Magazine vor allem auf die Betrachtung von Einzelgeräten, die in der Regel in einer Nebenglosse für "Do it yourself"-Kandidaten besprochen werden. Dessen ungeachtet sind diese Einzeltests sehr aufschlussreich: Standen vor nur zwei, drei Jahren selbst noch die grundlegenden Druckergebnisse in der Kritik, verlagert sich die Analyse zunehmend auf die Zusatzfunktionen. Denn das Druckergebnis scheint dank moderner Filamentstoffe zunehmend hochwertig auszufallen: Die früher oft zu lesende Kritik an verklebten "Netzstrukturen" (z.B. bei der Nachbildung des Eiffelturms) ist kaum noch zu finden. Vergleiche zwischen verschiedenen 3D-Druckern werden in der Regel nur innerhalb einer Preisklasse durchgeführt, damit die Testergebnisse fair bleiben.

Besonderes Augenmerk legen Tester mittlerweile auf den Kostenfaktor. Da die Produkte in den Massenmarkt drängen, müssen sie auch massenkompatible Preise bieten. Und das gilt gar nicht so sehr für den Drucker selbst als vielmehr für das Verbrauchsmaterial. Mit 500 g bis 1.000 g Filament kann der Anwender zum Beispiel zwei oder drei Prototypen von Brettspielen mit allen Figuren drucken, das dann allerdings einfarbig und mit Kosten von bereits 20 bis 40 Euro. Tester legen daher Wert auf die Möglichkeit, auch preiswertes Filament von Drittanbietern nutzen zu können – und das ist keine Selbstverständlichkeit!

Auch im Fokus: die Software. Ganz wesentlich hängt der Nutzen eines 3D-Druckers von der Flexibilität der Software ab. Welche Formen hat sie schon vorgegeben, wie leicht lassen sich neue Modelle als Vorlagen einspeisen, wie gut können Modelle anderer Drucker importiert werden? Leider besteht die Welt der 3D-Drucker noch sehr aus isolierten Inseln, die nicht miteinander können. Weitere Testfragen beziehen sich ferner auf die Geschwindigkeit eines Drucks (der auch schon mal Stunden dauern kann) und auf Zusatzoptionen wie eigene 3D-Scans oder Lasergravuren.

Welche Einstiegshürden sind zu beachten?

Die Hersteller bemühen sich zwar sehr darum, für Einsteiger die Hürden möglichst kleinzuhalten oder zu machen. Im Unterschied zu einem herkömmlichen Drucker wird ein 3D-Drucker aber nicht einfach angeschlossen und steht anschließend für Aufträge bereit. Der Weg führt stattdessen über eine Software, in der wesentliche Einstellungen für den 3D-Druck manuell vorgenommen werden müssen. Dabei gilt es zu beachten, dass eine komplexe Software zwar mehr Möglichkeiten zur Beeinflussung und Optimierung des Druckvorgangs bietet. Mit einem relativ simplen Programm jedoch verringert sich die Einarbeitungszeit enorm, für Einsteiger oder zum Ausdrucken unkomplizierter Werkstücke ist dies daher sicherlich die attraktivere Variante.
Eine gewisse Frustrationstoleranz ist auch für die ersten Druckversuche hilfreich. Das Ergebnis hängt nämlich wesentlich von den Einstellungen für zum Beispiel Druckstärke, Temperatur und Geschwindigkeit ab, experimentierfreudige User sind hier klar im Vorteil. Der dritte und letzte Punkt betrifft die Druckobjekte selbst. Im Internet stehen mittlerweile massenweise Vorlagen bereit, die größtenteils kostenlos verwendet werden können. Wer jedoch Eigenkreationen drucken möchte, muss das Objekt entweder mithilfe einer CAD-Software oder eines 3D-Scanners selbst gestalten – auch hier sind User mit Vorkenntnissen oder zumindest mit der Bereitschaft, sich in die entsprechenden Programme einzuarbeiten, besser dran.

Womit drucken 3D-Drucker?

3D-Drucker für den Privatgebrauch drucken prinzipiell mit thermoplastischem Kunststoff. Ähnlich wie in einer Heißluftpistole wird das durch Hitze weich gemachte Material Schicht für Schicht aufgetragen und härtet anschließend aus. Zur Wahl stehen meist der kompostierbare „Bio“-Kunststoff PLA sowie ABS-Kunststoff.
Ersterer verzieht sich beim Erkalten weniger leicht und schmilzt bei niedrigeren Temperaturen, was den Druckvorgang verkürzt. Dafür ist er weniger widerstandsfähig und temperaturresistent als ABS-Kunststoff, der sich daher eher für zum Beispiel den Druck einer Kaffeetasse empfiehlt. Das Material verformt sich beim Erkalten jedoch relativ leicht, was den Druckvorgang komplizierter zu berechnen macht. Einsteigern wird daher zu PLA geraten, zumal ABS auch noch einmal deutlich teurer ist.

Vorsicht: Für ABS muss das Druckbett beheizt sein, damit sich das Objekt einfacher lösen lässt und auch nicht so stark verformt. 3D-Drucker wiederum, die andere Verfahren, etwa Pulver, einsetzen, sind bisher im Consumer-Bereich nicht anzutreffen.

Bauarten im Vergleich: Was ist der Vorteil von mehr Düsen?

Ein wichtiges Kriterium ist die Anzahl der Düsen. Bei Modellen mit einer Düse werden die Stützstrukturen, die zum Beispiel aus Stabilitätsgründen beim Drucken von Überhängen notwendig sind, aus demselben Material wie das Objekt hergestellt. Die Stützkonstruktion muss anschließend abgebrochen oder abgeschliffen werden. Drucker mit einer zweiten Düse dagegen können ein anderes, weniger teures Material einsetzen, teilweise kommen hier sogar wasserlösliche Stoffe zum Einsatz. Wer plant, komplizierte 3D-Objekte zu drucken, fährt mit einem Zwei-Düsen-Modell also besser, auch wenn für die Geräte höhere Anschaffungskosten fällig werden.

Sind die Geräte einer Preisklasse ähnlich "gut"?

3D-Drucker für den Consumer-Bereich sind sich in ihrem Aufbau zwar sehr ähnlich, weisen aber trotzdem deutliche Qualitätsunterschiede auf. Das liegt zum einen an der Mechanik, die bei hochwertigen Drucker feiner und sauberer arbeitet, sodass die Druckdüse die Vorgaben exakter ausführen kann. Zum anderen unterscheiden sich die Düsen der Geräte in der Schichtdicke. Je feiner das Material aufgetragen werden kann, desto komplexere Objektstrukturen lassen sich realisieren. Die Bandbreite reicht hier von 0,06 Millimeter bis 0,3 Millimeter dünnen Schichten. Außerdem sollten die einzelnen Bauteile, darunter natürlich vor allem die beweglichen und daher für den 3D-Druck wesentlichen, passgenau ge- und verarbeitet sein. Auch hier sind meist deutliche Qualitätsunterschiede zwischen den Modellen festzustellen. Die werden zwar mit preislichem Abstand immer größer, sie sind aber schon innerhalb der Geräte einer Preisklasse beachtlich.