Fragen & Antworten

Was ist 3D Druck überhaupt?

3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem ein Objekt schichtweise aus einem Material aufgebaut wird, anstatt Material wie beim Fräsen wegzunehmen.

Digitale Vorlage

Grundlage ist immer ein digitales 3D-Modell, das in einer CAD‑Software erstellt oder aus einer Datei geladen wird. Eine sogenannte Slicer‑Software zerlegt dieses Modell in viele dünne horizontale Schichten und erzeugt daraus Anweisungen für den 3D‑Drucker (z.B. Bewegungs- und Extrusionsdaten).

Aufbau des Objekts

Beim weit verbreiteten FDM/FFF‑Verfahren wird ein Kunststofffilament erhitzt, aufgeschmolzen und durch eine Düse auf eine Bauplatte aufgetragen. Die Düse oder die Bauplatte bewegt sich in drei Raumachsen, sodass das Material Schicht für Schicht an den vorgesehenen Positionen abgelegt und nach dem Abkühlen verfestigt wird, bis das vollständige Objekt entstanden ist.

Materialien und Varianten

Typische Materialien im FDM‑Bereich sind thermoplastische Kunststoffe wie PLA, PETG oder ABS, bei anderen Verfahren kommen Harze oder Pulver (z.B. Kunststoff- oder Metallpulver) zum Einsatz. Neben der Materialextrusion existieren weitere 3D‑Druckverfahren wie Harz‑Druck (Photopolymerisation) oder pulverbasierte Verfahren, die alle nach dem Grundprinzip des schichtweisen Aufbaus arbeiten.

Eine kurze Auswahl von Filamenten findet sich

Lasergravur und Laserschneiden sind thermische Verfahren, bei denen ein stark gebündelter Lichtstrahl Material lokal erhitzt und dadurch abträgt oder vollständig trennt. Die Steuerung erfolgt computerbasiert, sodass sehr präzise Linien, Muster und Konturen entstehen.

Beim Funktionsprinzip der Gravur wird der Laserstrahl so eingestellt, dass nur die Oberfläche eines Werkstücks erhitzt wird. Durch Schmelzen, Verbrennen oder Verdampfen entsteht eine Vertiefung oder eine Farbveränderung in der oberen Materialschicht, ohne das Material komplett zu durchtrennen; die Gravurtiefe hängt vor allem von Laserleistung, Geschwindigkeit und der Anzahl der Durchgänge ab.

Beim Funktionsprinzip des Schneidens wird die Leistungsdichte so gewählt, dass das Material über die gesamte Dicke geschmolzen oder verdampft wird. Der Laser folgt dabei einer vorgegebenen Kontur, bis ein vollständiger Schnitt mit möglichst schmaler Schnittfuge entsteht, häufig unterstützt durch einen Luft- oder Gasstrom, der Schmelze aus der Schnittfuge bläst und die Schnittkante kühlt.

Ein blauer Diodenlaser mit etwa 40 W optischer Leistung (ca. 450 nm) eignet sich typischerweise für Gravur und Schneiden organischer und vieler nichtmetallischer Materialien wie Holz, MDF und Sperrholz, Karton, Papier und Pappe, Leder, Kunstleder, Filz und einige Textilien sowie geeignete Kunststoffe wie Acryl, POM oder bestimmte Gummis. Zudem können beschichtete oder lackierte Metalle durch Abtragen der Beschichtung graviert werden; das Grundmetall selbst wird damit aber in der Regel nicht geschnitten.

Ein 1064‑nm‑Infrarotlaser mit rund 2 W wird vor allem zum Markieren und Gravieren von Metallen wie Stahl, Edelstahl, Werkzeugstahl, Aluminium, eloxiertem Aluminium, Messing und weiteren Kupferlegierungen sowie für laserbeschriftbare Kunststoffe und Typenschilder eingesetzt. Hier geht es weniger um das Schneiden dicker Materialien, sondern um kontrastreiche, dauerhafte Markierungen mit sehr feinen Details.

UV‑Laser arbeiten mit sehr kurzer Wellenlänge und erzeugen eine Art „kalte“ Bearbeitung mit wenig Hitzeeinfluss. Sie werden häufig eingesetzt, um empfindliche Kunststoffe, Elektronikbauteile, Gehäuse, Tasten oder Glas sehr fein zu beschriften, ohne das umliegende Material stark zu beschädigen; geschnitten werden damit vor allem dünne Folien oder Etiketten.

MOPA‑Laser sind eine spezielle Art von Faserlasern, bei denen sich Pulsdauer und Frequenz sehr fein einstellen lassen. Damit können auf Metallen nicht nur scharfe Gravuren, sondern auch farbige Anlassfarben erzeugt werden, etwa schwarze oder bunte Logos auf Edelstahl oder Aluminium; zum Schneiden werden sie eher für dünne Metallbleche und sehr präzise Konturen genutzt.

CO₂‑Laser arbeiten im Infrarotbereich und werden von vielen „organischen“ Materialien sehr gut absorbiert. Sie eignen sich hervorragend zum Gravieren und Schneiden von Holz, MDF, Sperrholz, Acryl, Karton, Leder, Filz, Gummi und vielen Kunststoffen sowie zum Mattgravieren von Glas und Keramik; Metalle lassen sich damit in der Praxis nur markieren, wenn sie beschichtet sind oder spezielle Zusatzmittel verwendet werden. Damit decken CO₂‑Laser einen großen Bereich typischer Gravur‑ und Schneidaufgaben im Hobby‑ und Profibereich ab.

Ich arbeite mit einem 40W Dioden Laser und 2W IR Laser

Und was ist mit Lasergravur und -schneiden?

Ja und was heißt das jetzt für Aufträge?

Für bestimmte Arten von Laseraufträgen ist eine Bearbeitung nicht möglich, weil ein hohes Risiko für Schäden oder unsichere Ergebnisse besteht. Grundsätzlich reagiert jedes Material anders auf den Laser, und sichere sowie reproduzierbare Einstellungen lassen sich nur über vorherige Tests an Musterstücken ermitteln.​

Einzelstücke mit hohem ideellen oder materiellem Wert, etwa Erbstücke, Unikate oder nicht ersetzbare Erinnerungsstücke, werden daher nicht bearbeitet. Ohne Testgravur oder Probeschnitt an vergleichbarem Material kann nicht ausgeschlossen werden, dass das Objekt verbrennt, sich verfärbt, verzieht oder mechanisch geschwächt wird; dieses Risiko ist für Unikate nicht vertretbar.​

Ebenfalls ausgeschlossen ist die Bearbeitung von unbekannten oder nicht eindeutig spezifizierten Materialien. Mischwerkstoffe, alte Beschichtungen, Kunststoffe ohne Kennzeichnung oder Verbundmaterialien können beim Lasern unkontrolliert schmelzen, brennen oder giftige Dämpfe freisetzen, zudem ist das Ergebnis in Bezug auf Gravur- oder Schnittqualität völlig unvorhersehbar. Ohne klare Materialangabe und Möglichkeit zum Materialtest ist eine sichere Laserbearbeitung daher nicht möglich.​

Hier sieht man warum es zwingend erforderlich ist, vor dem gravieren als auch vor dem schneiden Testgrids zu erstellen. sonst wird aus gravieren ganz schnell fräsen! Oder die Tasse bekommt einen Sprung durch die Hitze.

Ok, und wenn ich jetzt was beauftrage, was kostet mich das?

Das ist eine gute Frage, aber diese lässt sich nicht so einfach beantworten da viele Dinge zusammenkommen:

1. Laser oder 3D Druck

2. Was für ein Material

3. wenn 3D Druck, welches Filament und ein- oder mehrfarbig

4. Zeitaufwand zur Vorbereitung und Nachbereitung

5. Und dann natürlich wie lange braucht das ganze (Maschinenzeit)

   Daher ist es besser zu besser zu fragen und ich mache ein Angebot.