3D-Druckerteile: Vollständige Liste der 3D-Druck-Komponenten

3D-Drucker werden mit der Zeit immer beliebter. Einige bevorzugen es, die komplett zusammengebauten Maschinen zu kaufen, während einige wenige es vorziehen, ein wenig mehr mit DIY 3D-Druckern zu erforschen.

Während der Arbeit mit DIY-Maschinen ist der aufregendste Teil die Erforschung der verschiedenen 3D-Druckerteile, die sie zu einer so leistungsstarken Technologie machen. Auch wenn es manchmal schwierig ist, den Zusammenbau in wenigen Stunden zu vollenden, vermittelt die Erfahrung doch eine Menge Know-how über die Anatomie des 3D-Druckers.

Durch das Erlernen der Teile bekommt man ein besseres Verständnis für die Funktionsweise von 3D-Druckern.

Wenn man mit dem Innenleben dieser 3D-Drucker vertraut ist, kann man auch kleinere bis größere Probleme wie Düsenstau und vieles mehr lösen.

Kurzum, wenn man eine starke Karriere im 3D-Druck anstrebt, ist es der richtige Weg, mit den verschiedenen Teilen zu beginnen, die die revolutionärste Technologie ausmachen.

Liste der wichtigsten 3D-Druckerteile

Credit: my3dconcepts.com

3D-Drucker sind komplex, aber wenn man sie genau betrachtet, kann man sie super einfach verstehen und damit arbeiten. Der erste Schritt muss sein, sich die 3D-Drucker-Bauteilliste anzuschauen.

Diese Komponenten von 3D-Druckern helfen dabei, Aufgaben vom Druck kleinerer bis zu größeren Teilen mit Leichtigkeit zu erledigen. Die Liste hier enthält die Komponenten von kartesischen Druckern, die für Anfänger empfohlen werden.

MotherBoard oder Controller Board

Die Hauptplatine, die auch als Mainboard oder Control Board bekannt ist. Wie der Name schon sagt, ist diese Komponente für den reibungslosen Ablauf der Maschine verantwortlich.

Das Motherboard ist für alle grundlegenden Vorgänge verantwortlich und fungiert als das Gehirn des 3D-Druckers. Es steuert die Bewegungskomponenten gemäß den Anweisungen, die von einem Computer gesendet werden, und interpretiert gleichzeitig Signale von den Sensoren.

Sie haben sicher schon erraten, wie wichtig es ist, eine qualitativ hochwertige Steuerplatine zu haben, um eine hohe Leistung von einem 3D-Drucker zu erreichen. Selbst wenn Sie jedes noch so gute Teil in Ihr Gerät einbauen und dabei die Steuerplatine außer Acht lassen, wäre Ihr 3D-Drucker wertlos.

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Rahmen

Der Rahmen hilft, alle anderen Komponenten Ihres 3D-Druckers an einem Ort zusammenzuhalten. Außerdem sorgt er für die Stabilität des gesamten Geräts. Wenn Ihr Rahmen robust ist, haben Sie einen langlebigeren 3D-Drucker.

Unternehmen verwenden verschiedene Materialien, und die häufigsten sind Metall und Acryl. Früher wurde für den Rahmen der 3D-Drucker für Verbraucher Holz verwendet.

Um jedoch die höchste Stabilität zu erhalten, muss man das Metallgehäuse wählen. Diese Drucker sind auch nicht immer teuer.

Zum Beispiel bietet Monoprice günstige 3D-Drucker unter 300 Dollar mit Aluminiumrahmen an. Ja, Sie haben richtig gehört. Auch mit einem begrenzten Budget können Sie einen 3D-Drucker mit Metallrahmen besitzen.

Wenn es um Rahmen geht, machen auch die offenen und geschlossenen Rahmendesigns einen Unterschied. Ein geschlossener Rahmen bietet bessere Ergebnisse, da er die Temperatur im Druckbereich konstant hält. Es gibt wenige Drucker, die auch halbgeschlossene Rahmen anbieten.

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Druckmaterial

Für die FDM 3D-Drucker wird Filament verwendet. Filamente sind in Spulen erhältlich. Diese werden auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und verflüssigt, um auf das Druckbett aufgetragen zu werden.

Dies geschieht in Schichten. Die mit 3D-Druckern hergestellten Objekte werden aus diesen Filamenten hergestellt. Es gibt viele Arten von Filamenten, die für den 3D-Druck verwendet werden. Und jeder von ihnen hat unterschiedliche Eigenschaften. Sie haben ihre eigenen Vorteile und Einschränkungen.

Wenn man einen Drucker kauft, muss man auf die Kompatibilität mit verschiedenen Filamenten achten. Nicht alle Drucker sind mit mehreren Filamenten kompatibel.

Einige können nur eine Art von Filamenten verarbeiten, meist PLA. Andere wiederum können mit mehreren Filamenten arbeiten, darunter PLA, ABS und viele andere.

Es gibt auch 3D-Drucker, die nur proprietäre Filamente verarbeiten können. Daher musst du dir über deine 3D-Druck-Bedürfnisse im Klaren sein, bevor du dich für einen 3D-Drucker und die von ihm unterstützten Filamente entscheidest.

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Motion-Controller

Credit: hackaday.com

Du musst wissen, dass die 3D-Drucker, wie der Name schon sagt, entlang der drei Achsen arbeiten. Die Bewegungssteuerungen erhalten Anweisungen von der Hauptplatine über die Bewegung, die sie ausführen müssen, während sie diejenigen sind, die die tatsächlichen Bewegungen ausführen.

• Riemen: Die Riemen, die mit den Motoren verbunden sind, sind für die Bewegung der X-Achse und der Y-Achse verantwortlich. Die Bewegung erfolgt von Seite zu Seite. Diese Bewegung wirkt sich auf die Druckgeschwindigkeit und -präzision aus und ist daher für die Erzielung bester Ergebnisse sehr wichtig. Man muss sicherstellen, dass die Riemen nicht locker sind, sonst kann der Druck ruiniert werden. Hierfür kann man Spannvorrichtungen verwenden.
• Schrittmotoren: Diese sind für die mechanische Bewegung des Geräts verantwortlich und werden von Schrittmotoren gesteuert. Diese Motoren sind sowohl mit der X-, Y- als auch mit der Z-Achse verbunden. Diese Motoren helfen beim Antrieb des Druckkopfs, des Druckbetts und der Spindeln. Da die Drehungen in Schritten erfolgen, werden sie Schrittmotoren genannt.
• Gewindestangen: Gewindestangen sind mit den Steppermotoren verbunden. Durch die Bewegung der Gewindestangen bewegt sich der Druckkopf nach oben und nach unten. Bei einigen 3D-Druckern hängt die Bewegung des Druckbetts auch von den Gewindestangen ab. Die Bewegung der Z-Achse ist also von den Gewindestangen abhängig. Diese könnten zwar für die Bewegung entlang der X- und Y-Achse verwendet werden, da sie aber teuer sind, verwenden die meisten Drucker Riemen. Riemen sind nicht nur schneller und leichter, sondern auch billiger.
• Endanschläge: Endanschläge sorgen dafür, dass die Endpunkte entlang der drei Achsen markiert werden, wenn die Bewegung der Komponenten stattfindet. Sie kennzeichnen den Bewegungsbereich der einzelnen Komponenten.

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PSU

PSU, abgekürzt als Power Supply Unit, hilft bei der Stromversorgung für einen reibungslosen Betrieb des 3D-Druckers. Die PSU ist am Rahmen montiert. Es kann aber auch separat zusammen mit einer anderen Controller-Box erhältlich sein. Das montierte Netzteil sieht jedoch kompakt aus und nimmt weniger Platz ein.

Die Stärke des Netzteils entscheidet darüber, mit welcher Temperatur Ihr 3D-Drucker arbeiten kann. Für fortgeschrittene Materialien muss man einen Drucker mit einem höheren Temperaturbereich wählen.

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Druckbett

Credit: matterhackers.com

Wer schon einmal mit einem 3D-Drucker gearbeitet hat, wird wissen, was ein Druckbett ist. Dies ist die Komponente, in der die Modelle erstellt werden.

Die Filamente werden auf dem Druckbett Schicht für Schicht aufgetragen, um das gesamte Objekt zu erstellen. Es ist eines der wichtigsten Teile des 3D-Druckers, das über die Qualität und das Oberflächenfinish des gedruckten Objekts entscheidet.

Die verschiedenen 3D-Drucker verfügen über unterschiedliche Arten von Druckbetten. Sie können sowohl beheizte als auch unbeheizte Druckbetten finden. Ein nicht beheiztes Druckbett kann für PLA ausreichen, für fortgeschrittene Filamente werden jedoch beheizte Betten empfohlen. Sie verbessern die Haftung und die Stabilität der ersten Schicht des Drucks.

Außerdem werden die Druckbetten aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Zum Beispiel Druckbetten aus Aluminium und Glas. Beide haben ihre eigenen Vorteile und Einschränkungen. Druckbetten aus Aluminium erwärmen sich schneller, und Druckbetten aus Glas sind flacher, bieten ein besseres Finish und sind außerdem leicht zu warten.

Einige 3D-Drucker bieten eine automatische Kalibrierung der Druckbetten. Bei einigen müssen die Benutzer das Bett jedoch manuell nivellieren.

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Extruder

Credit: matterhackers.com

Der Extruder, auch als Druckkopf bekannt, extrudiert das Filament und legt es auf dem Druckbett ab. Der Extruder kann in zwei Abschnitte eingeteilt werden. Der eine wird als kaltes Ende bezeichnet, der andere als heißes Ende.

Die Aufgabe des kalten Endes ist es, das Filament zu fixieren, während es allmählich nach unten zum heißen Ende gedrückt wird.

Das heiße Ende, an dessen Ende eine Düse angebracht ist, hält eine hohe Temperatur aufrecht, die über dem Schmelzpunkt des Filaments liegt. Das heiße Ende schmilzt das Filament, das dann auf dem Druckbett abgelegt wird.

Der Extruder selbst besteht aus verschiedenen Teilen.

• Das Filament Drive Gear: Auch bekannt als Extruder-Antriebszahnrad ist verantwortlich für das Schieben des Filaments in das heiße Ende.
• Der Kühlkörper: Der Kühlkörper sorgt zusammen mit dem Kühlkörperlüfter dafür, dass das Material noch in festem Zustand ist, bis es die Düse erreicht.
• Die Heizpatrone: Dies ist die Komponente, die zum Aufheizen des Filaments dient.
• Das Thermoelement: Um die richtige Temperatur zu halten, verwendet der Extruder einen Temperatursensor. Dieser wird für das heiße Ende verwendet.
• Das Kühlgebläse: Sobald das geschmolzene Filament aufgetragen ist, muss es zum Aushärten abgekühlt werden, bevor die nächste Schicht aufgetragen wird. Die Aufgabe des Kühlgebläses ist es, dies zu gewährleisten.
• Düse: Diese bildet die Spitze des Extruders. Das Filament wird geschmolzen und kommt aus der Düse zur Abscheidung. Es gibt verschiedene Größen von Düsen, die von Druckern verwendet werden. 0,4 mm ist die gebräuchlichste. Mit einem kleineren Düsendurchmesser lassen sich feinere Details mit größerer Genauigkeit erzielen. Und eine größere Düse hilft beim Drucken mit höherer Geschwindigkeit.

Einige 3D-Drucker sind auch mit Dual-Extrudern ausgestattet. Mit einem Dual-Extruder kann man gleichzeitig mit zwei verschiedenen Filamenten drucken. Es gibt zwei Arten von Dual-Extrudern. Entweder sind beide Düsen in einem Druckkopf enthalten oder mit zwei verschiedenen Druckköpfen verbunden.

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Zuführungssystem

Es gibt zwei gängige Zuführungssysteme, die in 3D-Druckern verwendet werden: Bowden-Zuführungssystem und Direkt-Zuführungssystem. Bei einem Bowdensystem befinden sich die kalten und heißen Enden an unterschiedlichen Stellen.

Während ein Filamentschlauch verwendet wird, um das Filament zum heißen Ende zu leiten. Dieses System kann die Druckgeschwindigkeit drastisch erhöhen, da der Extruder leichter wird.

Beim direkten System sind das kalte und das heiße Ende direkt miteinander verbunden. Das direkte Zuführungssystem ist am häufigsten bei Anwendern zu finden, die mit flexiblen Filamenten arbeiten.

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Konnektivität

Wenn es um die Konnektivität mit anderen Geräten geht, unterscheiden sich 3D-Drucker sehr. Einige bieten nur den Ethernet- oder USB-Anschluss für die Verbindung. Viele neue 3D-Drucker sind jedoch jetzt auch mit Wi-Fi-Einrichtung erhältlich.

Die Schnittstelle kann auch dabei helfen, das Mobiltelefon oder den Laptop über eine Wi-Fi-Verbindung mit Ihrem 3D-Drucker zu verbinden. Die Dateiübertragung kann auch über eine der drei Optionen erfolgen.

Für ein eigenständiges Erlebnis sind viele 3D-Drucker auch mit SD-Kartensteckplätzen ausgestattet. Diese Steckplätze werden für den Dateitransfer verwendet, während der Drucker ohne weitere Geräte arbeitet.

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Benutzeroberfläche

Heutzutage sind die meisten 3D-Drucker, auch die preiswerten, mit einer LCD-Benutzeroberfläche ausgestattet. Mit Hilfe dieser Schnittstelle kann man die Druckereinstellungen steuern, ohne einen Computer zu benötigen.

Daher können diese Geräte als eigenständige Geräte arbeiten. Die meisten 3D-Drucker haben eine eingebaute Schnittstelle. Es gibt jedoch auch Modelle mit einem separaten Steuergerät, das eine LCD-Schnittstelle enthält.

Mit dieser Schnittstelle können Sie die Maschinenparameter überprüfen und einstellen. Sie können auch diese Schnittstelle verwenden, um das Laden oder Entladen von Filament zu initiieren. Außerdem kann ein Auto-Leveling-System mit Hilfe dieses kleinen Bildschirms auf dem 3D-Drucker initialisiert werden.

Das Fazit

Die 3D-Drucktechnologie entwickelt sich sprunghaft. Dabei spielt es keine Rolle, ob man einen technischen oder nicht-technischen Hintergrund hat. Der Umgang mit 3D-Druckern ist dank der vielen online verfügbaren Hilfen durchaus erlernbar.

Und wenn man ein bisschen mehr weiß als andere, ist man sicher besser dran. Warum also nicht mit den Komponenten von 3D-Druckern beginnen?

3D-Drucker bestehen aus vielen kleineren und größeren Teilen. Jedes Teil hat seine eigene Rolle zu spielen. Einige sorgen für die Bewegung, während andere für die Genauigkeit und verschiedene andere wichtige Aufgaben zuständig sind.

Diese Teile arbeiten zusammen, um eine stabile und gleichmäßige Präzision zu gewährleisten. Die mit einem 3D-Drucker gedruckten Objekte haben unterschiedliche Eigenschaften und Qualität, je nach den Unterschieden in diesen Teilen und Komponenten.

Allerdings haben alle diese Komponenten den gleichen Anteil, wenn es um den Betrieb der 3D-Drucker geht. Das Wissen über diese 3D-Druckerteile ist ein guter Weg, um die Reise in Richtung 3D-Druck zu beginnen.

Wer weiß, Sie können eines Tages in der Lage sein, Ihren eigenen 3D-Drucker zu erstellen. Die Möglichkeiten sind endlos und wenn die Grundlagen stark sind, kann man von höheren Zielen träumen.