Maßgabe zur Modellierung für den 3D-Druck

Inhaltsübersicht

Für optimale Ergebnisse im 3D-Druck ist es entscheidend, bereits bei der Modellierung bestimmte Maßgaben zu berücksichtigen. Diese Richtlinien beeinflussen direkt die Druckbarkeit, Stabilität und Funktionalität des Endprodukts. In diesem Artikel werden die wichtigsten Modellierungsrichtlinien detailliert erläutert, um sicherzustellen, dass Ihre 3D-Modelle den technischen Spezifikationen entsprechen und erfolgreich gedruckt werden können.

Wenn Sie noch nicht über grundlegende Kenntnisse der 3D-Modellierung verfügen, empfehlen wir Ihnen zunächst, unseren Artikel über die Grundlagen der 3D-Modellierung zu lesen. Dieser Artikel setzt diese Grundlagen voraus und baut auf ihnen auf, einschließlich der Wahl einer geeigneten Software für die 3D-Modellierung.

Bei der Auswahl der Software können Sie sich nach Ihren persönlichen Präferenzen richten. Es steht eine Vielzahl von Programmen zur Verfügung, die verschiedene Funktionen und Benutzeroberflächen bieten, um unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden. Wenn Sie über eine geeignete Software verfügen, finden Sie die wichtigsten Richtlinien für die Modellierung in diesem Artikel.

Allgemeine Maßgabe

Die maximale Größe des Modells ist durch den verfügbaren Druckraum des 3D-Druckers begrenzt. Stellen Sie sicher, dass Ihr Design innerhalb der maximalen Abmessungen liegt, die das Drucksystem verarbeiten kann.

EigenschaftSpezifikation
Allgemeine Toleranz±0,1 mm
Druck mit Multimaterialca. 90% des Druckraums verfügbar
Empfohlener Abstand für modulare Anwendungen0,25 mm
Empfohlener Abstand für integrierte Baugruppen0,4 mm

Minimale Montagetoleranzen

Bei der Konstruktion von Bauteilen, die zusammengefügt oder montiert werden sollen, ist es wichtig, minimale Montagetoleranzen zu berücksichtigen. Diese Toleranz gewährleistet, dass die Teile nach dem Druck problemlos zusammenpassen. Beachten Sie, dass diese Toleranzen je nach Ausrichtung des Objekts und der Druckrichtung variieren können. Eine sorgfältige Planung und Ausrichtung kann dazu beitragen, Passgenauigkeit und Funktionalität zu optimieren.

Integrierter Baugruppenabstand

Für Baugruppen mit integrierten beweglichen Teilen oder Mechanismen sollte ein Mindestabstand zwischen den einzelnen Komponenten eingehalten werden. Dieser Abstand stellt sicher, dass die Teile nach dem Druck frei beweglich sind und nicht ungewollt miteinander verschmelzen. Eine genaue Einhaltung dieses Abstands ist entscheidend für die Funktionalität von komplexen Bauteilen und Mechanismen im Endprodukt.

Spezifische Maßgabe

Im Folgenden werden die wichtigsten Maßgaben für die Modellierung von spezifischen Formen genannt und beschrieben.

Einzelne Zylinder

Bei der Modellierung einzelner Zylinder, wie beispielsweise Stifte auf einem Druckobjekt, sind bestimmte Maße zu berücksichtigen, um eine erfolgreiche Fertigung sicherzustellen. Ein Mindestdurchmesser von 1,2 mm sollte nicht unterschritten werden, da dünnere Strukturen während des Druckprozesses instabil sein können oder brechen könnten.

Zudem empfehlen wir ein Verhältnis von Dicke zu Höhe von 1:2. Das bedeutet, dass die Höhe des Zylinders maximal das Doppelte seines Durchmessers betragen sollte. Dieses Verhältnis gewährleistet eine ausreichende Stabilität und verhindert, dass der Zylinder während des Drucks umkippt oder sich verformt.

Aussparungen

Für zylindrische Löcher (Aussparungen) sollte der Durchmesser mindestens 0,8 mm betragen, um eine präzise und zuverlässige Fertigung sicherzustellen.

Lineare Aussparungen

Bei linearen Aussparungen sollte die Breite der Aussparung mindestens 0,8 mm betragen. Dies gewährleistet eine präzise Fertigung und verhindert, dass die Aussparungen während des Druckprozesses verschlossen oder nur geringfügig erkennbar ausfällt.

Ungestützte Wände

Für vertikale ungestützte Wände sollte die Wandstärke mindestens 0,8 mm betragen, besser jedoch 1,2 mm oder mehr, um eine ausreichende Stabilität sicherzustellen. Bei der Verwendung einer 0,2 mm Düse ist eine Mindestwandstärke von 0,4 mm erforderlich, wobei eine größere Stärke bevorzugt wird. Obwohl geringere Wandstärken technisch möglich sind, sind sie nicht optimal. Optimal sind Wandstärken von 1,2 mm bzw. 0,6 mm bei Verwendung einer kleineren Düse, um die Druckqualität und Festigkeit zu maximieren.

Gestützte Wände

Gestützte Wände sind Wände, die an mindestens zwei Seiten mit einer anderen Fläche verbunden sind, beispielsweise mit dem Boden und einer kreuzenden Wand. Diese Verbindung verleiht ihnen zusätzliche Stabilität während des Druckprozesses.

Für optimale Druckergebnisse sollte die Wandstärke immer ein Vielfaches des Düsendurchmessers sein. Die empfohlene Mindestwandstärke für gestützte Wände liegt bei dem Zweifachen des Düsendurchmessers. Das bedeutet, bei einer Standarddüse mit 0,4 mm Durchmesser sollte die Wandstärke mindestens 0,8 mm betragen. Bei Verwendung einer kleineren Düse von 0,2 mm Durchmesser liegt die empfohlene Mindestwandstärke bei 0,4 mm. Diese Maßgaben stellen sicher, dass die Wände ausreichend Materialstärke für eine stabile und qualitativ hochwertige Fertigung aufweisen.

Geprägte Merkmale

Bei der Gestaltung von geprägten Merkmalen – also erhabenen Details wie Texten, Logos oder Symbolen auf der Oberfläche des Druckobjekts – sollten bestimmte Mindestabmessungen eingehalten werden, um eine klare und deutliche Darstellung zu gewährleisten.

  • Tiefe und Breite: Die erhabenen Elemente sollten mindestens 0,8 mm tief und breit sein. Dies stellt sicher, dass die Merkmale während des Druckprozesses korrekt ausgeführt werden und im Endprodukt gut sichtbar sind.
  • Schrifthöhe: Bei geprägter Schrift wird eine Mindesthöhe von 4,5 mm empfohlen, um Lesbarkeit und Detailgenauigkeit zu gewährleisten.
  • Schrifttiefe: Die Tiefe der erhabenen Schriftzeichen sollte ebenfalls mindestens 0,8 mm betragen.

Gravurmerkmale

Für gravierte Merkmale, also eingesenkte Details wie Texte oder Muster, gelten ähnliche Maßgaben. Diese Merkmale sollten so gestaltet sein, dass sie im fertigen Druckobjekt klar erkennbar sind.

  • Tiefe und Breite: Gravierte Elemente sollten mindestens 0,5 mm tief und breit sein, um eine deutliche Darstellung zu ermöglichen.
  • Schrifthöhe: Für gravierte Schrift wird eine Mindesthöhe von 2,5 mm empfohlen, um eine gute Lesbarkeit sicherzustellen.
  • Schrifttiefe: Die Tiefe der gravierten Schriftzeichen sollte mindestens 0,5 mm betragen.

Säulen unter Decken

Für Säulen unter Decken sollte die Dicke mindestens 0,8 mm betragen, besser jedoch 1,2 mm oder mehr. Dies gewährleistet die notwendige Stabilität, um die darüberliegenden Strukturen während des Druckprozesses effektiv zu unterstütze

Aussparung aus vertikalen Wänden

Um die Druckqualität von Löchern auf vertikalen Flächen zu verbessern, sollten diese tropfenförmig gestaltet werden. Die tropfenförmige Form reduziert Überhänge und erhöht die Stabilität während des Druckprozesses, was zu saubereren und präziseren Ergebnissen führt.

Prägungen und Erhöhungen

Für Prägungen und Erhöhungen sollten die Merkmale eine Mindestbreite und -tiefe von 0,6 mm aufweisen. Diese Maße gewährleisten eine klare Darstellung und zuverlässige Druckergebnisse.

Nicht gestützte Überhänge

Bei nicht gestützten Überhängen wird allgemein ein maximaler Winkel von 45° empfohlen. Übersteigt der Überhang diesen Winkel, ist in der Regel die Verwendung von Stützstrukturen notwendig, um ein Einfallen oder Verziehen des Materials während des Druckprozesses zu verhindern.

Rundungen

Durch das Hinzufügen von Rundungen an Kanten und Ecken kann die Druckzeit leicht verkürzt und damit die Kosten etwas gesenkt werden. Abgerundete Formen ermöglichen einen gleichmäßigeren Druckprozess, was nicht nur Zeit spart, sondern auch in den meisten Fällen zu einer verbesserten Oberflächenqualität führt. Die glatteren Übergänge reduzieren das Risiko von Druckfehlern und minimieren den Bedarf an Nachbearbeitung.

Fasen an Übergängen

Das Anbringen von Fasen an Übergangsstellen im Bauteil reduziert interne Spannungen und erhöht die Stabilität. Durch das Abfasen scharfer Kanten werden Spannungsspitzen vermieden, was die Festigkeit und Langlebigkeit des gedruckten Objekts verbessert.

Abschließend ist die Beachtung dieser Maßgaben bei der 3D-Modellierung essenziell, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Die Einhaltung der empfohlenen Mindestmaße und Konstruktionsrichtlinien gewährleistet nicht nur die Druckbarkeit Ihrer Modelle, sondern auch deren Stabilität und Funktionalität im Endprodukt.

Wir ermutigen Sie, diese Richtlinien in Ihren Modellierungsprozess zu integrieren, um effizient und erfolgreich zu drucken. Bei Fragen oder wenn Sie Unterstützung benötigen, steht Ihnen unser Team gerne zur Verfügung. Gemeinsam bringen wir Ihre Ideen in die dritte Dimension.

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