[3D-Druck] Shapeways – ein Versuch

Wer mich kennt, weiß, dass ich das Thema „3D-Druck“ sehr
interessant finde und auch schon einige Experimente gemacht habe. Nun stand mal
wieder ein neues Experiment an...

Bis dato habe ich drei verschiedene 3D-Druck-Techniken
ausprobiert und erst die letzt ausprobierte war für die Spur 0 geeignet.
Darüber werde ich noch gesondert nach meinem Projekt berichten. Doch im www
fand ich einen interessanten Anbieter, bei dem jeder mit einer eigenen
3D-Zeichnung „seinen“ Druck bekommen kann: Shapeways!

Wer die Adresse von Shapeways ansteuert, muss sich erst
einmal orientieren. Shapeways versteht sich als Plattform bzw. Vermittler
zwischen 3D-Druck-Interessierten und 3D-Druck-Anbietern. Einerseits kann sich
jeder dort kostenlos einen Account einrichten und dann seine eigene Zeichnung
hochladen, um dann einen 3D-Druck zu bestellen. Darüberhinaus kann jeder dort
mit seinen 3D-Zeichnungen einen eigenen Shop eröffnen. Aus diesem Shop können
Interessierte 3D-Ausdrucke der eingestellten Zeichnungen bestellen. Nachdem ich
meine 3D-Zeichnung für einen Säuretopf (für unsere Bauaktion Säuretopfwagen)
hochgeladen hatte und als Preis für einen 3D-Druck in Höhe von 18,- € genannt
bekam, war ich erst einmal geschockt, denn 216,- € für eine Wagenladung
Säuretöpfe war mir doch entschieden zu hoch. Also war das keine Option und ich
schaute mich auf Shapeways etwas um. Dabei fand ich dann in einem Shop eine
Feldbahnlok, welche für mich sehr interessant wirkte:

Wer diesem Link folgt , findet den Shop mit dieser kleinen
0f-Lokomotive. Leider ist die Seite, obwohl sie in den Niederlanden gehostet
wird, komplett in Englisch gehalten. Nach Anwahl der Währung (€ Germany) kann
unter „Select Material“ das Material, aus dem diese Lok gedruckt werden soll,
ausgewählt werden. Als einfache Regel kann man sagen, dass je teurer der Druck
wird, desto hochwertiger das Material wird und die Oberfläche immer besser
wird. Die Lok wird in drei Materialien angeboten:

• White Strong & Flexible zum Preis von 23,50 €
• Frosted Detail zum Preis von 35,79 € und
• Frosted Ultra Detail zum Preis von 46,36 €.

Da mich dieses Lokgehäuse reizte, habe ich mir einen Druck
aus Frosted Ultra Detail zum Preis von 46,36 € bestellt. Der Bestellvorgang
ging problemlos, es kamen noch Versandkosten von 9,- € hinzu. Die Bezahlung
erfolgte schnell über PayPal und direkt danach gab es eine Auftragsbestätigung
mit Angabe einer Lieferung in 14 Tagen.

13 Tage später ereilte mich ein UPS-Paket mit dem bestellten
Lokgehäuse.

Das Gehäuse besteht aus einem Stück und ist sauber gedruckt.

Auf dem Dach sind „Knickkanten“ zu erkennen, das Dach ist
also nicht rund. Das liegt m.E. nicht am Druck, sondern an der Zeichnung.

Der Blick von unten zeigt, dass das Gehäuse milchig
durchsichtig ist.

Um die Details besser sehen zu können, hat mein Freund
Jürgen heute einfach mal seine AirBrush drauf gehalten – danke Jürgen!

Nun sind die Details auf der Motorhaube etwas besser zu
erkennen.

An den Führerhauswänden ist zu erkennen, dass Wände nicht
wirklich glatt, sondern eher sehr rauh sind! Gleiches gilt für den Langträger,
wohingegen die Motorhaube überraschend glatt ist!

Ein Blick in das lackierte Innere zeigt die rauhe Struktur
im Innern der Lok. Allerdings ist mir nicht klar, ob hier das Druckverfahren
oder die Zeichnung dafür verantwortlich ist!

Zum Abschluss noch ein Blick auf das Dach:

Die kantige Struktur ist nun deutlich sichtbar.

So weit nun mein Versuch bzw. Test von Shapeways. Bei
Bestellungen, egal ob aus einem Shop oder nach einer eigenen Zeichnung, regelt
sich der Preis über das ausgewählte Material. Die Bestellung und die Lieferung
waren problemlos – als Kunde wurde ich über alle Schritte der Abwicklung meiner
Bestellung bestens informiert. Das gelieferte Material ist, bezogen auf die
Qualität, schon als hochwertig anzusehen. Allerdings ist das Gehäuse leicht
brüchig – bei einem Sturz aus etwa einem Meter Höhe brachen mir die fein
gedruckten Stäbe des Kühlergrills weg – nun muss ich selbigen durch ein Ätzteil
ersetzen. Aus dem www habe ich erfahren, dass Shapeways verschiedene Firmen als
Lieferanten hat, so dass bei einer Wiederholungsbestellung durchaus eine andere
Firma den nächsten Ausdruck liefert und somit Qualitätsunterschiede möglich
sind.

Mein Fazit: Shapeways funktioniert gut und wenn man mit der
gezeigten Qualität „leben“ kann, dann hat man so einen günstigen Lieferanten
für eigene Projekte oder aus den vorhandenen Shops gefunden.

Ach ja: Was werde ich mit dem Gehäuse machen? Nun, es passt
mit ein paar Anpassungen ein Fahrwerk einer TT-Köf von Arnold, so dass ich diese Lok ans Laufen
bringen kann. Alternativ ein Paar Achsen eingebaut und die Lok als Ladegut auf
einen X05...

Ich hoffe, das war für Euch interessant in diesem
Sommerloch...

Gruß
Stefan

Hallo Dieter,

Quote from Wasserburg

Ich habe mal vor 2 Jahren eine ET 25 angefangen und da sollte der Druck ca. 1500Euro für ein Gehäuse kosten. Bei dem Preis von dir würde ich das Teil wieder aus der Versenkung holen.

Vielleicht solltest Du die Konstruktion mal überdenken: Den reinen Kopf als 3D-Druck machen und die Seitenwände, Böden und Dach Ätzen oder Fräsen lassen - das dürfte den Preis deutlich nach unten treiben, da beim 3D-Druck das Volumen bezahlt werden muss...

Quote from Wasserburg

Zu der Oberfläche von deinem Druck kann ich aus meiner Erfahrung sagen, liegt die raue Struktur an den Druckverfahren selbst, das sind die Schichten in dem gedruckt wird. Bei der Motorhaube liegen die Temperaturen noch hoch genug und das Material fließt noch ein wenig ineinander, wobei die Schicht die darunter liegt schon abgekühlt ist.

Danke für die einleuchtende Erläuterung!!!

Gruß
Stefan

Hallo Thomas (Werkelburger),

Quote from Werkelburger

... und vielleicht helfen meine Ergänzungen dem ein oder anderen ebenfalls.

Auf jeden Fall!!!! Danke dafür!!!

Gruß
Stefan

Hallo Dieter,

Quote from Dieter

Die heutigen 3D Drucker sind eigendlich für Muster gedacht um es anschaulich zu machen. Das Verfahren ist noch recht teuer wenn man daraus Modelle machen will .
Hochwertige Drucker kosten 100000,- Euro mit hoher Auflösung und da wird ein Einzelmodell zum teuren Spass.
Wasserburg hat es schon geschrieben mit den Schichten und kann es nur bestätigen.
So etwas ist nur für die Industrie oder durch Massenherstellung wichtig und einsetzbar.
Eine andere möglichkeit gibt es noch zB : 3D zeichnen -3% von 1:45 Maßstab für eine Gussform erstellen ,dann drucken lassen bei hochwertigen Industriedrucker ,als Muster . Danach giessen lassen ,nachteil ab 100 Stück lohnt es sich .

Danke für Deine Ergänzung, aber ich möchte leicht widersprechen, denn auch wenn manche 3D-Drucker sehr teuer sind, kann man dieses Verfahren durchaus für den Modellbau nutzen. Was die höhere Auflösung angeht, möchte ich etwas vorgreifen und dieses Bild zeigen:

Es zeigt die Motorhaube eines Klv 50 und ist mit einem 3D-Drucker hergestellt worden. Das Modell ist spürbar glatt, die durch die Vergrößerung scheinbar sichtbaren "Riefen" sind nicht ertastbar. Dass der Steg vorne verbogen ist, ist dem Umstand geschuldet, dass er sehr dünn ist - etwa 0,2 mm. Die Adresse dieses Druckers habe ich übrigens aus dem ersten Spurnull-Magazin: Michaela Christ Modellbau . Dieser komplette Vorbau hat knapp 45,- € inkl. Versand gekostet und ist qualitativ deutlich höher als die von mir gezeigte Feldbahnlok gewesen!!!

Also: auch heute schon kann man teure 3D-Drucker für den Modellbau nutzen! Allerdings ist die Idee vom Dieter, mit dieser Technik eine Spritzgussform zu bauen, eine bekannte und sehr interessante, aber die rational erforderliche Mindeststückzahl ist nur was für Kleinserienhersteller oder Bausatzaktionen...

Gruß
Stefan

Hallo Walter,

Quote from Weichen-Walter

Warum nicht gleich das Wachsmodell für den Guß drucken?
Ist doch weniger Aufwand als zuerst die Gusßform drucken und dann das Wachsurmodell gießen.

Ja, das ist mir bekannt und macht Sinn, wenn Teile mehrfach benötigt werden.

Quote from Weichen-Walter

Inzwischen eine durchaus gängige Praxis bei den Feingießern

Allerdings und wird von mir beim nächsten Projekt ausprobiert.

Gruß
Stefan

3D Drucken interesiert mich schon seit je her. Vor 2 Jahren habe ich meine erste Lok (noch in H0) in 3D produzieren lassen. Aber der Lieferant meinte, dass das Material bei höheren Temperaturen nicht stabil ist und bei normalen Temperaturen leicht brechen kann. Das hat sich leider beides bestätigt. Aber - es gibt so viele verschiedene Materialien. Vor ein paar Wochen habe ich über die Firma in der ich zZ arbeite Kontakt zu einem 3D-Plotter-Firma bekommen, bei der ich auch drucken lassen kann. Hier ein Bild von meinem letzten Modell. Es ist zwar H0, aber man sieht die Möglichkeiten
der Bausatz:

und das halbwegs fertige Modell

Wobei dieses Modell nicht als Einzelteil hergestellt wurde, sondern als Bausatz. Grund:
erstens ist die Druckzeit kürzer, das berechnete Volumen kleiner und die sichtbaren Oberflächen zeigen alle nach oben. Die Unterseiten der "Platten bzw. Seitenteile" sind rau. Nur die Oberfläche ist glatt. Undefinierbare Zustände ergeben sich bei senkrechten Teilen. Die können glatt sein aber auch rauh. Wenn man weiß wie das 3D Drucken abläuft erklärt sich das auch von alleine.

Im übrigens bin ich Schmalspurnull-Fan ohne Anlage.

Gruß
Mike

Hallo Mike,

danke für Deinen sehr anschaulichen Bericht, der deutlich zeigt, wo das Potenzial steckt! Deine Lok ist wirklich gelungen!

Und was den Kontakt zur 3D-Plotter-Firma angeht: Ausbauen!!! Und wenn das bezahlbar ist, habe ich auch Interesse an dieser Firma...!

Freundlicher Gruß aus Rheinberg
Stefan

das Verfahren mit der rauen Oberfläche, da denke ich aus ist ein Pulververfahren. Der Vorteil dabei ist, das überschüssige Material kann wiederverwendet werden. Bei mir bekomme ich (aus kostengründen meinerseits) so was:

Der gelbliche Gelee ist ein Fotoresinprodukt. Dort wo es ausgehärtet ist wird es etwas weißlicher und hart. Das unausgeheärtete "Resin" wird dann mit Natronlauge separat ausgehärtet und weggeputzt. Und da macht jeder für sein Produkt die passende Werbung... ohne Chemie ... bessere Oberfläche... was man nun mal haben möchte. Aber da wo, das "Stützmaterial" noch vorhanden ist, da ist die Oberfläche auch etwas rau.

Noch ein Nachtrag bzw. Frage: kann es zutreffen, dass die Qualität bei gleichem Modell aber späterer Bestellungen unterschiedlich ist? Ich habe gelesen, dass es nicht nur ein Drucker/Unterlieferant gibt sondern mehrere?

Gruß
Mike

Hallo, man sollte tatsächlich für die Erstellung eigener Modelle eher das Stereo Lithographie Verfahren bevorzugen. Nachteil, teuer aber wenn man ein Modell möchte das es so sonst nirgends gibt ! Sollte man abwägen. Das mit der rauhen Fläche ist ein Laser Synther Verfahren. Dies ist wie schon weiter oben richtig beschrieben, ein schichtweiser Auftrag von Kunststoff der von zwei Rollen durch zwei Düsen die sich erhitzen, verschmolzen das Modell reproduzieren. Unser V 200 Modell anfangs war auch, weil schnell erstellt, aus diesem Material.

Kann man hier VIDEOS einstellen ?

Lieben Gruss Frank

Quote from Werkelburger

Ob es mehrere "Druckereien" gibt, vermag ich nicht mit 100%iger Sicherheit zu sagen, aber die Qualität schwankt auf alle Fälle! Leider ...

Shapeways ist nur eine Art von "Vermittler" die Aufträge an Druckerein weitergeben. Da kann es schon vorkommen, dass bei jedem Druck eine andere Druckerei dahinter ist, Angebot und Nachfrage eben ...

Gruß,
Wolfgang

Hallo Mike,

Quote from Mike2012

Der gelbliche Gelee ist ein Fotoresinprodukt. Dort wo es ausgehärtet ist wird es etwas weißlicher und hart. Das unausgeheärtete "Resin" wird dann mit Natronlauge separat ausgehärtet und weggeputzt. Und da macht jeder für sein Produkt die passende Werbung... ohne Chemie ... bessere Oberfläche... was man nun mal haben möchte. Aber da wo, das "Stützmaterial" noch vorhanden ist, da ist die Oberfläche auch etwas rau.

So sehen auch die Ergebnisse meines letzten 3D-Drucks bei Fasterpoly aus.

Quote from Mike2012

Noch ein Nachtrag bzw. Frage: kann es zutreffen, dass die Qualität bei gleichem Modell aber späterer Bestellungen unterschiedlich ist? Ich habe gelesen, dass es nicht nur ein Drucker/Unterlieferant gibt sondern mehrere?

Ja, das hatte ich oben in meinem Eingangsbericht auch erwähnt: Das ist so!

Gruß
Stefan

Hallo Frank,

Quote from Modellbahnwerkstatt

...man sollte tatsächlich für die Erstellung eigener Modelle eher das Stereo Lithographie Verfahren bevorzugen. Nachteil, teuer aber wenn man ein Modell möchte das es so sonst nirgends gibt ! Sollte man abwägen.

Ja, dieses Verfahren bietet derzeit wohl die beste Qualität - siehe das Dampflokrad weiter oben!

Quote from Modellbahnwerkstatt

Das mit der rauhen Fläche ist ein Laser Synther Verfahren. Dies ist wie schon weiter oben richtig beschrieben, ein schichtweiser Auftrag von Kunststoff der von zwei Rollen durch zwei Düsen die sich erhitzen, verschmolzen das Modell reproduzieren. Unser V 200 Modell anfangs war auch, weil schnell erstellt, aus diesem Material.

Ich denke, dass Du hier zwei Verfahren durcheinander wirfst:

Lasersintern funktioniert so, dass eine Schicht staubförmiger Kunststoffteile durch einen Laserstrahl an den "richtigen" Stellen erwärmt wird und die erwärmten Teile aneinander backen - sie schmelzen nicht, sondern backen aneinander. Hier ein erklärender Link: Lasersintern bei Wikipedia .

Das von Dir beschriebene Verfahren mit den Kunststoff-Rollen ist aber das FDM-Verfahren. Hierbei werden Kunststoffstränge (von der Rolle) durch eine Art Heißklebepistole verflüssigt und an den richtigen Stellen aufgebracht. Dieses Verfahren habe ich im April hier schon mal vorgestellt - auf der Intermodellbau stand solch ein FDM-3D-Drucker. Hier der erklärende Link: FDM bei Wikipedia.

Dein Gehäuse der V200.1, welches Du auf der Intermodellbau gezeigt hast, schien mir tatsächlich im Lasersinter-Verfahren hergestellt worden zu sein, aber so, wie ich es oben beschrieben hatte. Die Oberfläche war typisch dafür: rauh und eigentlich nicht schleifbar! Die Korngröße bestimmt die Details, scharfe Kanten gab es nicht (soll keine negative Kritik sein, nur eine Beschreibung meiner Wahrnehmung).

Die FDM-Technik ist derzeit für Preis ab 700,- € für den Interessierten zu Hause anwendbar - ab diesem Preis gibt es Drucker-Bausätze. Leider ist die Auflösung dieser Technik mit 0,125 mm in der z-Achse noch nicht so optimal für unseren Zweck.

Es gibt noch weitere Techniken, die interessant sind:

Oben wurde schon die Stereolithografie erwähnt. Diese Technik eignet sich besonders gut, um Urmodelle für den Messingguss herstellen zu lassen - es wird auch in großem Umfang im Schmuck-Handwerk angewendet, weswegen die Handwerker in den Schmuck-Hochburgen auch Messingguss-Aufträge über eine 3D-Zeichnung annehmen können! Bei dieser Technik härtet ein Laserstrahl schichtweise einen flüssigen, lichtempfindlichen Kunststoff aus. Das entstehende Modell wird dann schichtweise (Auflösungen in der Z-Achse von 0,05 mm sind möglich!!!) tiefer in das Bad aus flüssigem Kunststoff getaucht und die nächste Schicht wird erhitzt. Die Arbeitsergebnisse aus dieser Technik sind sehr fein. Hier ein erklärender Link: Stereolithografie bei Wikipedia .

Die nächste erwähnenswerte 3D-Drucktechnik ist das Mulit-Jet-Modelling (MJM). Hierbei funktioniert der 3d-Drucker ähnlich wie ein Tintenstrahldrucker, nur dass hier keine Tinte, sondern ein Resin tröpfchenweise und schichtweise aufgebracht werden. Das Resin wird im Laufe des Druckprozesses gehärtet. Diese Technik erlaubt relativ feine Details und ergibt in der Regel eine glatte Oberfläche. Allerdings wird hier bei bestimmten geometrischen Formen eine besondere Stützmasse aufgebracht, welche am fertigen Modell noch entfernt werden muss. Die Stellen, an denen die Stützmasse das Modell berührt, sind leider rauh, können aber geglättet werden. Dieses Verfahren wendet beispielsweise Fasterpoly an. Hier ein erklärender Link: MJM bei Wikipedia.

Ich hoffe, ich konnte damit in einfachen Worten einen Überblick über die derzeitigen Techniken geben...

Gruß
Stefan