Die besten 3D-Drucker für deine Bedürfnisse

Das 3D-Druck-Verfahren ist längst auch in Privathaushalten angekommen. Dabei sind die Möglichkeiten schier unendlich, von der Handy-Hülle bis zum Haus. Wie das funktioniert, welche Materialien zum Einsatz kommen, welcher Drucker sich für dein Vorhaben eignet und mehr zur 3D-Drucker-Funktionsweise verraten wir dir hier.

Seit wann gibt es 3D-Drucker?

Im Jahr 1985 wurde das erste 3D-Konstruktionsprogramm entwickelt und 1987 veröffentlichte ein Mann namens Carl Deckard das Prinzip des Lasersinterns (Pulver wird durch einen Laser erhitzt, um daraus Formen aufzubauen). Nur wenig später, 1988, gab es den ersten 3D-Drucker zu kaufen.

Wie funktioniert das?

Der 3D-Druck ist eine „additive Fertigung“. Das bedeutet, dass aus einem CAD-Modell (Designvorlage) nach und nach Materialschichten aufgetragen (gedruckt) werden, sodass ein Körper entsteht. Im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren spart 3D-Druck Material, weil das fertige Bauteil direkt hergestellt wird und nicht mehr bzw. weniger nachbearbeitet werden muss.

Und wo setzt man 3D-Drucker ein?

3D-Drucker sind in allen Lebensbereichen angekommen. Beispiele für die Anwendung sind:

Baubranche

• Architektur: Anfertigung von Prototypen und Modellen
• Städtebau: Ganze Häuser können von 3D-Druckern schnell aufgebaut werden
• Brücken: Fertigung komplexer Bauteile wie Brücken

Forschung

• Forensik: Modelle von Verdächtigen oder Opfern erleichtern die Polizeiarbeit
• Paläontologie: Fehlende Teile, z. B. Knochen von Dinosauriern, können mit dem 3D-Druck-Verfahren rekonstruiert werden

Gesundheitswesen

• Audiologie: Herstellung von Hörgeräten und Ohrstöpseln
• Zahntechnik: Ob transparente Aligner, Kronen oder Brücken – verschiedene Dentalprodukte kommen heutzutage aus dem 3D-Drucker
• Prothesen: Kosten bzw. Individualisierung sind Dank 3D-Druckern immer seltener eine Hürde
• Chirurgie: Vor komplizierten Operationen kann mittels 3D-Druck ein maßstabsgetreues Modell erstellt und der Eingriff geplant werden; geschädigte Knochen können mit 3D-Druck ersetzt werden

Kunst

• Skulpturen: Die Fertigungsweise bietet Künstlern alle Möglichkeiten
• Filme: Einsatz für Kostüme und visuelle Effekte (das Monster aus „Stranger Things“ entstand z. B. mit 3D-Druck)
• Musik & Instrumente: Instrumente, die Bewegungen mit Sensortechnologie in Töne umwandeln können; das Restaurieren alter Instrumente durch gedruckte Ersatzteile
• Restauration: Beschädigte Kunstwerke werden gescannt und mit 3D-Druck restauriert; dies ist auch für sehr filigrane und mehrschichtige Teile möglich
• Kulturschätze: Verlorene, beschädigte oder zerstörte Kulturschätze lassen sich so rekonstruieren

Maschinenbau & Fertigung

• Automobilindustrie: Schnelle Anfertigung von Bauteilen, auch von maßgefertigten Teilen
• Schmuck: Modelle aus Wachs oder Kunstharz, für den Guss oder als Prototyp
• Ersatzteile: Beschädigte oder verlorene Teile werden einfach nachgefertigt, eine Reparatur wird so in vielen Fällen möglich
• Luftfahrt: Nach dem 3D-Druck-Prinzip gefertigte Bauteile bestehen in der Regel aus weniger Einzelteilen, sind leichter und oft haltbarer als Teile aus verschiedenen Komponenten
• Brillen: Unzählige Möglichkeiten zur Individualisierung – jedes Gesicht ist einzigartig
• Schuhe: Ob personalisierte Sohle oder eigenes Design – von adidas bis New Balance setzen viele Marken auf 3D-Druck
• Modellbau: kostengünstige Umsetzung realistischer, detailgetreuer Miniaturen

Haushalt

• Neue Handy-Hülle, eine Erweiterung für die Lego-Raumstation, ein Ersatz für das fehlende Playmobil-Teil oder ein spezielles Werkzeug … du hast den Wunsch, der Drucker setzt um.

Welche Modelle sind empfehlenswert?

Du kannst schon mit 3D-Druckern aus dem mittleren Preissegment gute Ergebnisse erzielen. Von besonders billigen 3D-Druckern (ca. 100 Euro) raten wir allerdings ab. Bei diesen sind die Rahmen oft nicht sehr stabil, auch müssen gedruckte Teile oft aufwendig nachbearbeitet werden.

Ab 200 Euro

In dieser Preisklasse findest du bereits ordentliche Drucker. Es gibt natürlich Qualitätsunterschiede. Achte darauf, ob die Druckbetten durchhängen, und greife im Zweifelsfall lieber zu einem hochwertigeren, etwas teureren Modell – wie z. B. dem Ender 3 Pro.

Ab 600 Euro

Ein höherer Preis bedeutet nicht automatisch, dass das Gerät besser ist. Der da Vinci Pro von XYZprinting beispielsweise liegt in diesem Segment. Der Vorteil dieses Geräts ist, dass es einen geschlossenen Bauraum hat, allerdings sind die Ergebnisse teils weniger stabil.

Ab 1.500 Euro

In dieser Preisklasse darfst du gute Druck-Ergebnisse erwarten. Ein Modell von Maker Bot ist beispielsweise Teil dieser Preisklasse.

Weitere bewährte Marken für 3D-Drucker sind:

• Anycubic Vyper
• BCN3D Sigmax R19
• Dagoma Disco Ultimate
• Dremel DigiLab 3D45
• Formlabs Form 3
• Prusa Research Original Prusa i3 MK3S
• Sindoh 3DWOX 1
• Ultimaker S5

Was darf ein gebrauchter 3D-Drucker kosten?

Wenn du deinen Drucker für Bastelarbeiten, Spielzeug oder das Herstellen einzelner Ersatzteile und Prototypen verwenden möchtest, rechne mit ca. 400 bis 3.000 Euro. Schon ab ca. 200 Euro kannst du einen guten 3D-Drucker gebraucht bekommen, der sich für viele Zwecke eignet.

Welche verschiedenen Druckverfahren gibt es?

Bevor du dich entscheidest, solltest du auch einen Blick auf das Verfahren werfen, damit der Drucker zu deinem Vorhaben passt:

FDM – Fused Deposition Modelling

Diese Vorgehensweise wird auch „Schmelzschichtungsverfahren“ genannt. Man nutzt sie für Bauteile, die sehr stabil sein müssen, z. B. im Automobil- und Flugzeugbau oder in der Medizintechnik. Hier wird geschmolzener Kunststoff Lage für Lage aufgetragen. Für manche Modelle kann auch ein Stützgerüst gedruckt werden, das die Bauteile bis zur Aushärtung in Form hält.

SLS – Selektives Laser Sintern

Bei diesem Verfahren ermöglicht die Verwendung verschiedener Materialien hohe Genauigkeit und Haltbarkeit. Schicht für Schicht wird aufgetragen und mit einem Laser gehärtet.

3DP – 3D Printing

Es erinnert an einen herkömmlichen Tintenstrahldrucker: Hier wird eine dünne Schicht auf einen Träger gebracht. Statt Tinte wird allerdings ein mit Bindemittel gemischter Polymergips verwendet. Tausende von Schichten bilden das fertige Modell.

MJP – Multi Jet Modelling

Lichtempfindliche Polymerverbindungen oder Pulver, die mit einem Kleber vermischt wurden, kommen mit diesem Verfahren zum Einsatz. Das geschmolzene Material wird mit Düsen aufgebracht und dann mit Licht fixiert. Überhänge können mit einem Wachs- oder Polymergerüst gestützt werden, das sich später leicht entfernen lässt.

EBM – Electron Beam Melting

Die Technik des „Elektronenstrahlschmelzens“ oder „Electron Beam Melting“ wird für anspruchsvolle Teile verwendet, bei denen es sehr auf Genauigkeit ankommt. Hier wird Metallpulver aufgetragen und mit Laser behandelt, sodass sich das Pulver mit der Schicht darunter verbindet.

SLA – Stereolithografie

Lichtempfindliche Polymere werden hier auf eine Druckplatte (in einem Bad) aufgetragen und mit einem Laser ausgehärtet. Nur die belichteten Stellen härten aus, die überschüssigen Ränder lösen sich im Bad. Dieses Verfahren ermöglicht eine besonders präzise Fertigung, allerdings sind die Bauteile nicht sehr robust. Aus diesem Grund eignet sich das Verfahren vorrangig für Prototypen.

Worauf muss ich beim 3D-Drucker-Kauf achten?

Drucktechnik & Verwendung

Sowohl mit einem FDM- als auch mit einem SLA-Drucker erreichst du eine hohe Druckqualität. Für feine Strukturen funktioniert die Stereolithografie besser. Für den Hausgebrauch eignet sich in der Regel ein FDM-Drucker, da er vergleichsweise kostengünstig in der Anschaffung und einfach in Handhabung und Wartung ist.

Druckmaterial

Für FDM-Drucker gibt es verschiedene Thermoplaste. Das sind Kunststoffe, die mit Hitze verformbar sind. Sie unterscheiden sich in Schmelzpunkt, Zähigkeit und Haftung. Jedoch sind nicht alle Materialien für alle Drucker geeignet. In den Hersteller-Angaben des Druckers steht, welche Materialien für das jeweilige Gerät eingesetzt werden können. SLA-Drucker beispielsweise arbeiten in der Regel mit flüssigen Kunstharzen (Photopolymeren), die etwas teurer sind.

Ausstattung

Viele FDM-Drucker haben ein beheiztes Druckbett. Bei günstigen Modellen kann dies fehlen – dann sollte für den Druck nur PLA-Kunststoff verwendet werden. Bei einem SLA-Drucker ist keine beheizte Druckplatte nötig. Der Drucktisch für einen FDM-Drucker wiederum muss vor dem Druck kalibriert werden. Das heißt, du muss den idealen Abstand zwischen Druckbett und Druckdüse einstellen. Komfortabler ist hier eine automatische Tischkalibrierfunktion, die bei teureren Geräten oft Standard ist. Die meisten Drucker, aber nicht alle, können vorab Prognosen über Druckzeit und Druckmaterial erstellen.

Maße & Volumen

Die Größe des zu druckenden Teils ist durch den Bauraum begrenzt. Auch das Volumen des Behälters spielt eine Rolle. Bei einem kleinen Drucker können oft nur zwei Liter verdruckt werden, bei einem etwas größeren sind es etwa vier Liter und bei einem großen 20 oder mehr. Der Vorgang dauert dann entsprechend lang.

Größe & Gewicht

Hier ist die Bauweise entscheidend. SLA-Drucker und andere, meist teurere 3D-Drucker, werden häufig in Form einer Box gebaut. FDM-Drucker sind oft als Kasten konstruiert, da die Thermoplast-Spulen hier sicher im Gehäuse untergebracht werden können. Kleine 3D-Drucker sind etwa 40 x 40 x 40 cm groß. Große Modelle können 20 kg und mehr wiegen. Wichtig ist, dass der Drucker so positioniert ist, dass er von allen Seiten gut belüftet werden kann. Auch darauf solltest du vor dem Kauf achten.

Software

Zunächst erstellst du einen Entwurf in einem 3D-Designprogramm. Dieser wird dann von einer sogenannten „Slicer-Software“ verarbeitet, damit der Drucker die Daten lesen kann. Viele Anbieter setzen bei 3D-Drucker-Software auf kostenlose Open-Source-Lösungen, andere arbeiten mit kostenpflichtigen Programmen. Achte auch darauf, wie die Daten vom Computer zum Drucker gelangen. Manche Geräte haben ein Verbindungskabel, andere nutzen WLAN oder SD-Karten.

Geschwindigkeit

Ein Beispiel: Der Druck eines zwei mal zwei Zentimeter großen Würfels dauert mit einem einfachen 3D-Drucker für die private Anwendung ca. 50 Minuten. Mit einem schnellen Gerät kannst du die Zeit etwa auf die Hälfte verkürzen. Ein SLA-Drucker braucht länger, hier solltest du mit eineinhalb Stunden rechnen. Allerdings ist eine kürzere Zeit nicht unbedingt besser, da sie oft mit einer höheren Fehleranfälligkeit einhergeht.

Fazit: 3D-Drucker kaufen

Greife ruhig zu einem hochwertigen, gebrauchten 3D-Drucker, denn diese liefern höchste Qualität zum kleinsten Preis. Sieh dich mal bei Kleinanzeigen um, hier gibt es zahlreiche Angebote und die Geräte sind zum Teil so gut wie neu. Und dann lass deiner Kreativität freien Lauf – ihr steht nichts mehr im Weg.