Auf dieser Seite findest du eine schrittweise Beschreibung des Vorgehens bei der Erstellung eines 3D-Modells für den 3D-Druck.

Wenn ein 3D-Druck angefertigt werden soll, ist ein 3D-Modell des geplanten Drucks erforderlich. Zunächst gibt es eine Vielzahl an Communities und Webseiten, die 3D-Modell für 3D-Druck-Projekte kostenfrei zu Verfügung stellen (z. B. Thingiverse oder Printables). Darüber hinaus gibt es vielfältige Möglichkeiten, um ein eigenes 3D-Modell zu erzeugen. Dazu gibt es auf der einen Seite CAD-Programme (z. B. TinkerCAD, Fusion360, Rhino oder FreeCAD), die es ermöglichen, technisch präzise Teile mit unterschiedlichen Komplexitätsgraden zu entwerfen. Auf der anderen Seite gibt es Programme zur 3D-Modellierung (z. B. Blender , MeshMixer oder SketchUp), die auch für die Erstellung von 3D-Rendern, Animationen oder bspw. 3D-Modelle für virtuelle Umgebungen verwendet werden können, sich allerdings auch für 3D-Druck eignen können. Denkbar ist hierbei auch, dass man Anwendungen in virtueller Realität nutzt, um im dreidimensionalen virtuellen Raum 3D-Modelle zu erzeugen (z. B. mit Google Blocks, Gravity Sketch oder Adobe Medium).

Schritte bei der Erstellung eines 3D-Modells 

1.  Entwurfsphase

In der Entwurfsphase werden Zeichnungen hergestellt, die später beim digitalen Arbeiten als Vorlage dienen können. Unter Umständen kann man auch eine technische Zeichnung anfertigen, falls die konkreten Maße des Objekts eine zentrale Rolle spielen. Hierbei können vielfältige Entwürfe erstellt werden, die als Basis für den Designprozess fungieren. In Design-Thinking-Methoden ergibt sich damit das Potenzial, gemeinsam an den Ideen zu arbeiten, Abwandlungen zu entwickeln und in einer Gruppe in den Austausch zu gehen.

2.  Planungsphase

In der Planungsphase werden die wesentlichen Kernmerkmale des 3D-Druck-Projekts festgelegt. Hier geht es dann um die Größe des Objekts, mögliche Belastungen, Funktionen sowie die Zusammensetzung aus Einzelteilen. Hierbei kommen die Prinzipien des 3D-Drucks zum Einsatz, denn die Schrumpfung von Materialen, Materialeigenschafen oder bspw. Überhänge am Modell müssen hierbei unbedingt berücksichtigt werden. 

3.  Umsetzungsphase

Die Umsetzung eines 3D-Modells kann je nach Programm sehr unterschiedlich sein. So unterscheidet sich das Vorgehen in einem CAD-Programm wie Fusion360 grundsätzlich von einem Programm zur 3D-Modellierung wie Blender. Prinzipiell geht es darum, den geplanten 3D-Druck entlang der Entwürfe und Planung im Programm zu realisieren. Konkret geht es dann also darum, mit basalen Grundformen zu operieren, sie zu manipulieren, generative Geometrien zu erzeugen, bestimmte Mechaniken zu bauen u.v.m. Ein Programm wie TinkerCAD macht diese Funktionen sehr einfach und ist damit besonders einsteigerfreundlich.

4.  Fertigstellung des 3D-Modells

Das Erstellung des 3D-Modells ist nun also abgeschlossen und muss nur noch gedruckt werden. Dafür muss das 3D-Modell nur noch als .stl-Datei exportiert werden. Darin speichert der Computer die vielen kleinen Dreiecke, die gemeinsam das (geschlossene) 3D-Modell ergeben. Hierbei gibt es allerdings eine Reihe an Fallstricken, die man beachten muss. 3D-Modelle können Konstruktionsfehler haben (z. B. non manifold geometry), die am Ende auch zu Fehlern im 3D-Druck führen. So können sich überschneidende Kanten, Flächen oder Volumen etwa in Löchern im 3D-Druck niederschlagen. Der PrusaSlicer, der die 3D-Modelle für den 3D-Drucker verarbeitet, kann solche Fehler mithilfe von Netfabb teilweise beheben. Allerdings ist es sicherlich sinnvoll bei auftretenden Fehlerpotenzialen im Slicer, zurück zur Umsetzungsphase zu gehen, um das Modell gegebenenfalls zu überarbeiten oder zu reparieren, wenn es anders nicht möglich ist. 



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