How to: 3D Drucken

3D Drucken: Praktische Anleitung für das 3D Drucken im S&&O Labor

In diesem Eintrag findest du eine praktische Anleitung und Einführung zum 3D Drucken mit den beiden zur Verfügung stehenden 3D Druckern im S&&O Labor dem Form3 von Formlab und dem PrusaSlicer von Prusa. Für beide Drucker gibt es ausführliche Hilfeforen und Support Seiten online. Dieser Eintrag soll deshalb vor allem zur Orientierung dienen und dir ein selbstständiges Arbeiten mit den Druckern im Labor ermöglichen. Grundsätzlich gilt: Solltest du Frage haben oder dir nicht sicher sein mit den Einstellungen der Drucker, melde dich gerne beim Laborteam bevor du beginnst zu drucken.

Eine ausführliche Video Anleitung zum Druckprozess und weiterführende Informationen zur Arbeit mit der Formlab Software Preform findet ihr im Formlab Support-Forum:
https://formlabs.com/learning-pathways/form3-onboarding/

Aufbau und technische Daten

Aufbau Form3 Drucker (Grafik entnommen aus der Bedienungsanleitung des Form3)

Form3 Drucker

Maximales Druckvolumen: 14.5 × 14.5 × 18.5 cm

Druck-Technik: Low Force Stereolithography (LFS)™

Schichtdicke (Druck-Auflösung): Min 25 microns Max 300 microns

Vorbereitung des Druckers: Kartusche wechseln

Der Form3 Drucker enthält einen Sensor, welcher den "Resin"- also den Harz Bestand - ständig überprüft. Der Tank des Druckers wird dann automatisch zu Beginn des Druckvorgangs aufgefüllt. Im Normalfall sollte der Bestand aufgefüllt und der Drucker druckbereit sein.
Sollte der Stand trotzdem einmal als zu niedrig angezeigt werden, kannst du die Kartusche wie unten beschrieben wechseln:

BEI ALLEN VORGÄNGEN IMMER GUMMIHANDSCHUHE TRAGEN - DAS RESIN IST GIFTIG!!!

1. Den Schutzdeckel des Form3 schließen (!!!), sonst suppen die Reste heraus bei folgenden Aktionen.
2. Die leere Kartusche einfach herausnehmen, es gibt keinen Schließmechanismus oder Riegel.
3. Die neue Kartusche vorbereiten: Die Kartusche gut schütteln (nicht zu fest, eher so wie man Getränke mit Kohlensäure schüttelt) damit das Harz sich mischt und mögliches festgesetztes Harz sich löst.
4. Das orangene Protective Cover von der Kartusche (oranges Plastikteil oben an der Kartusche) abziehen - das Gummistück darunter jedoch unbedingt dranlassen!
5. Die neue Kartusche einsetzen
6. Die Vent Cap (zur Belüftung, damit das Harz abfließen kann, oben an der Kartusche) wieder öffnen - der Form3 ist jetzt wieder bereit zum Drucken!
7. Vor Beginn des Druckens wird der Form3 auf seinem Touchdisplay abfragen, ob die Vent Cap geöffnet ist und den Resin-Stand überpfrüfen.

Vor dem Druck: Modell in Preform einfügen

Im Normalfall sind die Voreinstellungen an den Druckern bereits getroffen. Solltest du jedoch das Gefühl haben, dass etwas nicht stimmt, frag am besten Julian!

1. Exportiere dein 3D-Design als ".stl" oder ".obj" Objekt aus deinem CAD/3D Programm des Vertrauens
2. Öffne das File in "PreForm", um dein Design für den Druck vorzubereiten
3. Wähle eine "Layer-Thickness" (Schicht Dicke): höhere Einstellung (100 microns) = schnellerer Druck // niedrige Einstellung (25 micorns) = mehr Details und bessere Auflösung
4. Wähle nun "One Click Print" um automatisch "Stützstrukturen", "Layout" und "Orientierung" für den Druck zu generieren
5. Für umfangreichere Drucke oder Drucke von mehrern Modellen, kannst du zusätzlich noch weitere Einstellungen verändern, wie "Support Size" (also die Dicke der Stützstrukturen), "Dichte" und "Position" (um z.B. mehrere Modelle in einem Druckdurchlauf drucken zu können)
6. PreForm zeigt dir an, wie lange der Druck in etwa dauern wird. Während des druckens muss man nicht dabei sein!
7. Wenn die Druck-Voreinstellungen fertig sind, kannst du sie an den Drucker via WiFi schicken
8. Der Form3 fordert dich nochmals zur Überprüfung des Druckers auf:
   1. Harztank eingesetzt und Vent-Cap geöffnet?
   2. Konstruktionsplattform richtig eingesetzt?
9. Auf dem Display des Druckers erscheint nun eine Vorschau deines 3D-Design Uploads: bereit für den Druck!
10. Für den Druck musst du nicht anwesend sein.

Nach dem Druck:

Die Built-Plattform zum Reinigen in FormWash einsetzen

Stützstrukturen vom Modell abzwicken

FormWash

Härten im FormCure

Modell von der Builplattform

Härten im FormCure

Reinigung:

Im Anschluss an den Druck muss das flüssige Kunstharz von der Reinigungsplattform abgewaschen werden. Zieh die Built-Plattform ab und stelle sie in das Reinigungsgerät "FormWash". Die Voreinstellungen zum Reinigen sollten bereits eingestellt sein, sodass du einfach auf dem Touch-Display auf "Start" drücken kannst.
Voreinstellungen: XXX
Nach der Reinigung muss die Built Plattform ca. 20-30 Minuten trocknen.

Stützstrukturen entfernen:

Die Stützstrukturen können vor oder nach dem Härten entfernt werden.
Die Stützstrukturen lassen sich im Normalfall leicht von Hand entfernen. Du kannst den Spachtel benutzen, um das Model samt Stützden von der Built-Platform zu entfernen und dann zusätzlich mit einer kleinen Zange die Stützen vom Model abzwicken.

Härten:

Nun kannst du dein Model in den Härter "FormCure" geben, damit das Harz trocknet und aushärtet. Die Voreinstellungen dazu sind bereits getroffen und du kannst einfach auf dem Display auf "Start" drücken.
Voreinstellungen: XXX

PrusaSlice von Prusa

Der Orignal Prusa IK MK3/S ist ein von Josef Prusa selbstständig enwickelter 3D Drucker, der mit einem Plastik Filament druckt. Der Drucker druckt, ähnlich einer Heißklebepistole, mit einem durch eine Düse erhitzen Plastikfaden, dessen Position automatisiert gesteuert wird und so nach und nach das 3D Objekt aufbaut. Vor dem eigentlichen Drucken muss deshalb die Oberfläche, auf der das Objekt aufgebaut wird, in den Drucker eingesetzt werden und anschließend gereinigt und kalibriert werden. Die Voreinstellungen für die Software und grobe Kalibrierung des gesamten Druckers sollten schon eingestellt sein, solltest du dir nicht sicher sein mit den Einstellungen, frag wie immer am besten beim Laborteam nach Hilfe!

Vor dem Druck

An- und Ausschalter

Filament Material richtig einsetzen

Touchscreen mit Menüknopf zum Drehen und Drücken und Reset Knopf

Ende des Filaments anspitzen

Automatische Überprüfung und Kalibrierung der Hardware vor jedem Druck

Plastikfaden einfädeln

Stahlplatte als Druckboden einsetzen

[[Datei: Filament II.jpg|thumb|right|200px|Filament wird in der Düse erhitzt]

Hinten beim Kaltstromkabel befindet sich der Anschaltknopf. Vorne rechts neben dem Display ist der Control-Knopf mit dem im Menü gescrollt werden kann. Um etwas zu bestätigen, kannst du diesen einfach drücken. Der "X" Knopf darunter ist der Reset-Button, sollte der Drucker fehlerhaft drucken oder du dich im Menü verirrt haben.

Platziere die Druckmatte auf der Druckfläche des Druckers und reinige sie vor dem Drucken mit Putz-Alkohol. An der hinteren Seite der Fläche befinden sich zwei Schräubchen, die markieren, wie und wo die Matte eingefügt werden soll.
NIEMALS OHNE DRUCKMATTE DRUCKEN!!!

Im Menü kannst du über den Menüpunkt Wizard die automatische Überprüfung aller Hardwarefunktionen einleiten. Sollte diese schon vorgenommen worden sein, kannst du den Druck starten. Der Prusa überprüft zu Beginn jeden Druckprozesses die Höhe der Druckmatte und des Heat Beds an 9 Kalibrierungspunkten, um die Position der Düse einzustellen. Sollte er dabei einen Fehler feststellen, wird dies auf dem Display angezeigt.

Nun muss das Filament vorbereitet und eingefügt werden. Wichtig dabei ist, das Ende des Filaments anzuspitzen, in dem man es z.B. mit einer Zange abknipst.

Außerdem muss die Filament-Spule so angebracht werden, dass das Filament von hinten nach vorne abgespult werden kann. Falls man die Spule andersherum anbringt, kann zu viel Zug beim Abspulen entstehen.

In der Zwischenzeit kann im nächsten automatischen Menü-Schritt das Aufwärmen des Heat Beds gestartet werden. Sobald die richtige Temperatur erreicht ist, kannst du das Filament in die Düse von oben einführen und dies ebenfalls im Menü bestätigen. An der Druckspitze kannst du dann beobachten, wie das "flüssige" Filament heraus kommt. Danach startet der Prusa mit einem kleinen Probedruck (ein kleines Rechteck), bei dem du die Höhe der Düse noch einmal überprüfen kannst, abhängig davon, wie fest oder leicht das Filament auf die Bodenplatte gedrückt wird. Das gedruckte Probestückchen kannst du anschließend einfach abkratzen und wegwerfen.