3D Drucker Hardware

3D Drucker in der Nachbarschafts-Werkstatt Brunsbüttel(Anycubic I3 Mega S)

Hotend

Allgemein

3D Drucker haben viele Ähnlichkeiten zu Computern. So gibt es wie bei Computern auch viele Verschiedene Komponenten aus den ein 3D Drucker besteht. Viele Nutzer eines 3D Druckers modifizieren ihren Drucker nach dem Kauf. Aber es gibt auch Menschen, die selber einen 3D Drucker konstruieren. Wichtig dabei zu bedenken ist, dass dies nicht so einfach wie bei einem Computer ist, da die Technik nicht so vorgefertigt existiert wie bei einem Computer.

Aufbau eines 3D Druckers(FDM)

Ein 3D Drucker besteht vereinfacht aus zwei vormontierten Teilen, der Basis bestehend aus dem Druckbett und dem Bedienungs-Display, sowie den gängigen Anschlüssen, wie SD Karten Schlitz. Zudem befindet sich in der Basis auch das Motherboard. Das zweite Teil ist das Portal bestehend aus dem Extruder, dem Druckkopf und dem Hotend. Beim Aufbau eines 3D Druckers wird meistens die Basis mit dem Portal zusammengeschraubt. Aber es gibt auch Bausätze oder vollständig montierte 3D Drucker. Die notwendigen Achsen(XYZ), werden von Schrittmotoren angetrieben.

Komponenten(FDM)

Druckkopf

In dem Druckkopf steckt die Technik, um das Filament auf das Druckbett zu bringen. Der Druckkopf besteht aus dem Hotend, dem Bauteil und Hotendkühler. Je nach Filamentzuführung ist auch ein Extruder am Druckkopf verbaut. Zudem ist der Druckkopf beweglich und ist meistens mit einem Schrittmotor für die X-Achse zuständig. Es gibt aber auch Drucker, die sich in X und Y bewegen lassen.

Hotend

Im Hotend wird das Filament heiß gemacht, um es zu verdrucken. Es besteht im groben aus drei Komponenten. Die Düse, der Heizblock und dem Kühlkörper.

Düse

Aus der Düse kommt das Filament, um es auf das Druckbett zu bringen. Es gibt verschiedene Düsendurchmesser, um feiner oder schneller zu drucken. Insgesamt gilt 0.4mm als Standard.(Düsendurchmesser >0,4mm = geringere Druckzeit, aber gröbere Oberfläche)(Düsendurchmesser <0,4mm = feinere Oberfläche, aber längere Druckzeit).

Heizblock

Der Heizblock macht das Filament heiß, damit es verdruckt werden kann. Dabei ist am Heizblock auch ein Teil, dass die Temperatur misst.

Motherboard

Bowden Extruder

Druckbett

Auf dem Druckbett wird der Druck gedruckt. Dabei ist wichtig, das während des Drucks der Druck auf dem Druckbett haftet. Aus diesem Grund gibt es viele verschiedene auswechselbare Druckbettoberflächen zu kaufen, damit jedes Material auf dem Druckbett haftet.

Motherboard

Das Motherboard ist das Herz des 3D Druckers. Es ist wie ein kleiner Minicomputer, der den Drucker ansteuert.

Extruder

Der Extruder ist die Zuführung für das Filament. Dieser drückt oder zieht das Filament vom Hotend aus der Düse hinaus oder wieder ein. Dabei gibt es zwei verschiedene Typen. Der erste Typ ist ein Bowden Extuder, dieser ist am Gehäuse montiert und drückt über einen Bowdenschlauch das Filament über das Hotend zur Düse. Der zweite ist der Direktextruder. Der Direktextruder ist direkt am Druckkopf befestigt und drückt das Filament direkt in das Hotend. Dies vermindert das ziehen von Fäden, gerade bei flexiblen Filamenten.

Schrittmotoren

Jedes bewegliche Teil wird bei einem 3D Drucker von Schrittmotoren angetrieben.

Extras

LCD Display

Ein LCD Display wird immer mehr zum Standard eines 3D Druckers. Davor wurde zur Bedienung des Druckers ein kleines Monochrom Display in Kombination eines Drehknopfes verwendet.

Magnetisches Druckbett

Magnetische Druckbetten sind praktisch, weil die Oberfläche schnell auswechselbar ist. Zudem kann man die Oberfläche schnell abnehmen und biegen, um den Druck besser abzulösen.

Gehärtete Stahldüse

Gehärtete Stahldüsen sind Düsen, die deutlich beständiger sind, dabei ist aber zu beachten, dass Gehärtete Stahldüsen nicht so gut Wärme leiten, wie Düsen aus Messing. Gehärtete Stahldüsen sind notwendig für manche Filamente(z.B. Carbon)