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3D-Druck wird salonfähig – und wieso?

alphacam demonstriert, wie unkompliziert und günstig der Einstieg in die additive Technik ist
3D-Druck wird salonfähig – und wieso?

Weil die Anbieter im Blick auf Preis und Komfort alles dafür tun. Zum Beispiel die alphacam GmbH. Die Schorndorfer Firma tritt nicht nur als Händler für die additive Technik auf, sondern auch als Dienstleister und Berater. Ein Infotag will zeigen, wie leicht der Einstieg ins 3D-Drucken ist. Wir schnupperten rein.

Ein leises Röcheln wie von einer Kaffeemaschine liegt in der Luft. Kaum vernehmbar. Nur für den, der die Ohren spitzt. Das leise Geräusch kommt aber nicht vom Kaffeeautomaten, sondern vom 3D-Printer Mojo, der auf dem Seminar-Tischchen bei alphacam steht, nebst Nachfüllkartuschen und Entstützapparat.

Diese Kleinanlage ist heute der Star – aber nur heute, denn der Schulungsraum in der Schorndorfer Firmenzentrale ist gut verbucht für unterschiedlichste Themen. Der Mojo-Tag soll demonstrieren, wie niedrig die Hürde für den Einstieg in die additive Technik geworden ist – preislich und vom Aufwand her. Die knapp 20 Teilnehmer sind zusammengewürfelt aus der breiten Zielgruppe, für die das 3D-Drucken laut alphacam inzwischen interessant ist: „für alle, die es irgendwie beruflich nutzen können“. Ingenieurbüros und Architekten gehören ebenso dazu wie Entwickler von Konzernen, die keinen Antrag für größere Investitionen stellen wollen, oder auch Unis, Schulen, Designer, Künstler.
„Wir haben eigentlich alles im Programm“, sagt Dipl.-Ing. (FH) Jana Jancke, die Schulungsleiterin dieses Tages. Deswegen kann alphacam auch zu den Trendsettern gezählt werden, die additive Techniken auf breiter Ebene salonfähig machen, auch wenn dies so in Schorndorf nicht kommuniziert wird. Zum Programm des Händlers gehören Geräte aller Leistungsklassen des US-Herstellers Stratasys von den ganz günstigen (Mojo) bis hin zu den großen additiven Produktionsanlagen Fortus für mehrere hunderttausend Euro. Durch die Fusion von Stratasys mit Objet sind noch die hochgenauen 3D-Printer aus Israel hinzugekommen, die nach der PolyJet-Technologie arbeiten. Weiter bietet alphacam auch additive Auftragsfertigung an. Zum einen über die „Teilefabrik“ als Dienstleistung für die Industrie und andererseits über das Angebot „fabberhouse“, das ein „3D-Printing for everybody“ ermöglichen will. Über fabberhouse lässt sich sogar ein einzelnes Teil für vielleicht 4,50 Euro ordern. Bedingung ist nur, dass der User die 3D-Druck-Daten selbst aufbereitet und im voraus bezahlt. Die Software dafür kann er gratis downloaden, den Preis bekommt er online nach der berechneten Materialmenge angeboten. Ein Schnäppchen für Technikschüler und Hobby-Fabber. Aber nicht nur. „Wir wissen, dass es Firmen gibt, die über fabberhouse immer wieder Teile bestellen, die sie dann in Kleinserien einbauen“, sagt Anwendungsberaterin Jancke.
So mag alphacam als Kronzeuge für die Entwicklung der additiven Techniken in die Breite gelten. An der Ausrichtung auf das Profi-Segment lässt der Händler aber keinen Zweifel.
Dafür steht der Mojo-Infotag: Er soll zeigen, wie niedrig die Hürde für den 3D-Druck gerade hier geworden ist. Im Mittelpunkt steht ein Einstiegsangebot, das im Wettbewerb zu ähnlichen Angeboten am Markt steht: Für 7800 Euro erhält der Käufer das Starterkit „Mojo 3D Printer Pack“ inklusive nötigem Zubehör, so dass er mit dem 3D-Drucken sofort beginnen kann. „Mit dem Mojo bringen wir unsere 3D-Technologie zu noch mehr Anwendern“, heißt es zur Begrüßung.
Das Gerät sei „kein Spielzeug“, ist für den Einsatz am Arbeitsplatz konzipiert, leise, sauber, einfach zu bedienen, kommt ohne Wasseranschluss aus und biete ein adäquates Qualitätslevel. Das Ziel des Infotages ist es, dies den eingeladenen Entwicklern, Technikern, Ingenieuren, Designern und sonstigen Interessierten deutlich zu machen – und ihre Fragen zu beantworten.
Als Jana Jancke mit ihrer Einführung beginnt, läuft das Einstiegsgerät schon. Zu Demo-Zwecken fertigt der Mojo eine Fahrradkette, die später beweglich sein wird. Für den Druckprozess des komplizierten Teils gibt das Display geschätzte 4:18 Stunden an, drei der 99 berechneten Schichten sind schon erzeugt.
Wie alle Stratasys-Geräte arbeitet der Mojo nach dem FDM-Verfahren, „Fused Deposition Modeling“. Die Modelle werden dabei Schicht für Schicht von unten nach oben aus dem stabilen und haltbaren Thermoplasten ABS aufgebaut. Das Baumaterial ist in Drahtform auf Spulen gewickelt. Es wird in den in X- und Y-Richtung verfahrbaren FDM-Kopf gezogen, dort geschmolzen und durch die Düse auf die Bauplattform extrudiert, wo sich das Material sofort verfestigt und verbindet.
Die Parameter des Prozesses hat der User ruckzuck eingestellt – länger als 10 min dauert es nicht, meint Jana Jancke. „Wer Windows bedienen kann, kommt damit problemlos zurecht.“
Zunächst müssen die 3D-Daten aus dem CAD-System in eine STL-Datei exportiert werden. Zu beachten ist nur, dass die „Optionen“ richtig gewählt sind, sagt sie. Nun hilft der „Mojo Print Wizard“, die Teile im Bauraum sinnvoll auszurichten, die Baugröße zu wählen und die Kopienzahl einzustellen – eine Druckvorschau in 3D-Perspektive hilft dabei. Jetzt ist es soweit: Der User klickt auf „Drucken“.
Der Rechner bereitet den Prozess vor. Er ermittelt die Daten für die benötigte Stützkonstruktion und schickt den Druckjob via USB-Kabel an den Printer. Der Bediener muss nur noch das Bau- und das Stützmaterial in Form zweier Kartuschen laden und die Bauplattform, ein Verschleißteil aus Kunststoff, ins Gerät schieben. Der FDM-Prozess startet.
„Ist der Rechner denn nun blockiert?“, fragt ein Teilnehmer. „Ja“, antwortet Jana Jancke. „Die Software ist rechentechnisch zwar nicht anspruchsvoll. Aber wenn ein anderer Prozess den Rechner zum Absturz bringt, bricht der Druckjob ab.“ Da der Mojo keinen Speicher besitzt, müsste von neuem begonnen werden. Sie empfiehlt daher, einen alten, ausrangierten Rechner dafür zu benutzen.
„Und wenn das Material nicht ausreicht?“, will eine Teilnehmerin wissen. „Das sagt Ihnen der Printer zuvor“, erklärt Jancke. Ein in den Kartuschen integrierter Chip führt Buch über das verbrauchte Material, so dass sich richtig planen lässt. Sind die Kartuschen leer, werden sie – beim Mojo inklusive Druckkopf – ausgetauscht. Stratasys nimmt das Material kostenfrei zurück und recycelt es.
Ist der Druckjob beendet, muss das Modell vom wasserlöslichen Stützmaterial befreit werden. Bei Teilen wie der Fahrradkette lässt sich das manuell kaum bewerkstelligen. Das Mojo 3D Printer Pack enthält darum ein „WaveWash“-System, das wie ein Wasserkocher aussieht. Das Teil wird zusammen mit 1,5 l Wasser und einer Tablette eingelegt. Acht Stunden später ist es komplett entstützt, das Wasser darf ausgeschüttet werden. Das Entstützen dauert also am längsten von allem – am besten, es passiert über Nacht.
„Wie sehen die Kosten aus?“, fragt jemand, der an die teuren Nachfüllpatronen seines Inkjet-Druckers denkt. 0,25 Euro/ccm ABS-Material nennt Jancke als Preis, ebenso für das Stützmaterial. Und die Toleranzen, wie hoch sind die? „Im Bereich der günstigen 3D-Drucker garantiert kein Hersteller eine Toleranz“, macht die Ingenieurin klar. „Aber ich würde sagen, mit dem Mojo können Sie auf plus/minus 0,2 Millimeter genau drucken.“ Wer einen Kauf erwägt, sollte auch bedenken, ob nicht die nächstbessere Anlage passender wäre. Jana Jancke: „Die Frage ist immer, wie viele meiner zu druckenden Teile in den Bauraum passen.“ Behelfen kann sich der Nutzer damit, dass er größere Modelle zweiteilig druckt und mit ABS-Klebstoffen zusammenfügt – funktioniert gut, ist aber wohl eher ein Notbehelf. Die Daten des Mojo:
Der Mojo bietet einen Bauraum von 127 x 127 x 127 mm³ und druckt nur elfenbeinfarbiges „ABSplus“ aus, dafür passt er auf den Desktop. Das nächstgrößere Modell, der „uPrint SE Plus“, bietet mit 203 x 203 x 152 mm³ einen deutlich größeren Bauraum und druckt ABSplus in neun verschiedenen Farben aus – in Z-Richtung sogar innerhalb desselben Teils, wenn der Job dazu unterbrochen wird. Doch dafür steht er auf dem Boden und kostet – inklusive adäquatem Zubehör – rund das Doppelte. Nach oben sind Leistung und Preis dann kaum mehr Grenzen gesetzt.
Industrieanzeiger
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