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3D-Drucker selbstgebaut – Spielzeug oder Alternative?

3D-Drucker werden immer preiswerter – damit kommt die Technologie in den Bereich engagierter Heimanwender. Die Möglichkeit, Kunststoffteile selbst herzustellen, ist extrem faszinierend. Es geht sogar noch billiger – ein selbstgebauter Open Source-Drucker ist schon ab etwa 400 – 500 Euro zu bekommen. Die Entwicklung ist je nach Blickwinkel bedrohlich, revolutionär oder auch einfach faszinierend.

RepRap Mendel Prusa (Bild: RepRap.org)
RepRap Mendel Prusa (Bild: RepRap.org)

Viele Jahre waren Rapid Prototyping-Maschinen sehr teuer und nur von Spezialisten bedienbar. Mit dem Siegeszug der FDM (Fused Deposition Modeling)-Technologie, bei der ein Kunststofffaden aufgeschmolzen und in Schichten abgelegt wird, hat sich dies radikal geändert. Lagen erste Maschinen nach diesem Verfahren, wie die preiswerteren Stratasys-Drucker, die zeitweise auch von HP vertrieben wurden, noch knapp im fünfstelligen Eurobereich, so sind mit Replicator, Cube, Up! und anderen nun die preiswertesten Drucker um die 2000 Euro zu haben.

Schon im Jahr 2004 entwickelte Adrian Bowyer, Professor an der Uni von Bath in Großbritannien, die RepRap-Initiative – der Name stammt von „Replicating Rapid Prototyper“ – deren Ziel es ist, einen 3D-Drucker zu entwickeln, der aus frei verfügbaren und 3D-gedruckten Bauteilen besteht. Um ein neues Gerät zu bauen, lassen sich alle Plastikteile auf einem bestehenden Drucker herstellen – Selbstreplikation.

„Kaufteile“ – Vitamin genannt – sind vor allem Maschinenelemente wie Gewinde- und glatte Stangen, Kugellager, Schrauben, Scheiben und Muttern, aber auch Elektronikbauteile und Schrittmotoren. Bis auf die Platinen lassen sich alle Teile im Fachhandel erstehen, es gibt also kein Teil, auf das eine bestimmte Firma ein „Monopol“ hat. Das Platinenlayout ist veröffentlicht, also sind – mit einigem Aufwand – sogar diese Teile selbst herstellbar. Es gibt sogar Versuche, das Layout aus kupferbeschichtetem Platinenmaterial herauszufräsen – selbstverständlich mit einem Reprap-Drucker.

Der Urvater: RepRap Darwin (Bild: RepRap.org
Der Urvater: RepRap Darwin (Bild: RepRap.org

Das erste Modell, das von der RepRap-Community entwickelt wurde, war der Darwin – die Geräte werden nach Genetikern benannt. Er hatte einen in X/Y-Ebene verfahrbaren Druckkopf und eine in der Höhe verfahrbare Bauplattform. Das Nachfolgemodell Mendel bewegt den Druckkopf quer und nach oben (X/Z), der Tisch bewegt sich in der Y-Achse nach hinten. Die dritte Generation Huxley ist eine vereinfachte Version, die parallel zu Mendel entwickelt wird.

Der Mendel Prusa ist ein typisches Beispiel für die Arbeitsweise der Community: Das Mendel-Konstruktionsprinzip wurde übernommen, aber so verändert, dass es möglichst einfach zu bauen ist. Es existieren im RepRap-Wiki unzählige Varianten, beispielsweise Mendel90 mit Holz- oder Acrylglasrahmen oder der Delta-Drucker Rostock. 3D-Daten werden im STL-Format weitergegeben und typischerweise auf Thingiverse veröffentlicht. Andere User wiederum können die Teile verbessern und wieder auf Thingiverse hochladen. So entwickelt sich die 3D-Druckertechnologie, getragen von Enthusiasten, schnell weiter

Die Beschäftigung mit den RepRaps ist eine wahre Sucht – unzählige Varianten und die Möglichkeit, ein solches Gerät tatsächlich selbst zu bauen laden zum Träumen ein. Ich bin stark „angefixt“ und in großer Versuchung, mir einen Mendel90 Sturdy zu bauen. Denkt man einmal darüber nach, fallen zumindest mir tausend Möglichkeiten ein, was man bauen, verbessern und ersetzen könnte.

Diese Faszination und die durchaus hochwertigen Druckergebnisse dürfen nicht darüber hinwegtäuschen, dass die RepRaps Prototypen von und für Bastler sind – bis solch ein Gerät sauber läuft, sind einige Stunden Einstellungsarbeit und viele Versuche nötig. Da sind die professionellen Geräte wesentlich anwenderfreundlicher, der Unterschied liegt unter anderem in der Software, mit der die Geräte angesprochen werden.

Ein interessantes Interview mit Adrian Bowyer finden Sie im RepRap-Magazine.

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