Dreidimensionale Objekte selber erstellen

Praxistest: Preiswerte 3D-Drucker im Vergleich

Software - Voraussetzung für erfolgreichen Druck

Jeder 3D-Drucker benötigt ein Programm, um die CAD-Vorlage in eine druckfähige Version umzusetzen. Die Software übernimmt dabei das Umrechnen der Vorgaben, kombiniert sie mit den Druckereinstellungen und erstellt daraus einen G-Code. Diese Datei enthält jede Bewegung, die der 3D-Drucker vollzieht, gibt an, wieviel Kunststoff ausgegeben wird und wie schnell sich Schrittmotoren und Plattform bewegen sollen. Je genauer die Software den G-Code errechnet, umso besser fällt das Druckergebnis aus. Alle mitgelieferten Programme können mit STL als Format für die 3D-Vorlagen umgehen. Das Kürzel steht für Surface Tesselation Language und ist quasi die Standard-Schnittstelle bei 3D-Dateien. Daneben setzen Makerbot und XYZprinting auf eigene Formate für Druckvorlagen. Am flexibelsten im Umgang mit Dateiformaten erweist sich der Ultimaker 2, der auch die 3D-Vorlagenformate OBJ, DAE oder AMF versteht.

Beliebte 3D-Druckersoftware: Repetier Host gehört zum Ausstattungsumfang.
Beliebte 3D-Druckersoftware: Repetier Host gehört zum Ausstattungsumfang.

Auf das Open-Source-Programm Repetier Host setzen die Modelle Conrad Renkforce RF1000 und iRapid Black. Innerhalb der Software findet sich mit Sli3r ein weiteres Programm mit offenem Quellcode, das für die Schichtenerrechnung des Objekts zuständig ist. Bei beiden Druckermodellen ist das Programm auf die spezifischen Eigenschaften des jeweiligen Geräts angepasst und bietet eine deutschsprachige Menüführung. Eigene Software-Lösungen bringen die restlichen Testkandidaten mit. Sie sind durchweg grafisch aufbereitet, auf das jeweilige Druckermodell zugeschnitten und in englischer Sprache. In allen Fällen ist die Druckplattform dargestellt. Laden Sie eine STL-Datei in das jeweilige Programm, können Sie das Objekt von allen Seiten betrachten, drehen, vergrößern, verkleinern, das Objekt multiplizieren oder auf die maximale Baugröße bringen. Alle Programme erfordern eine gewisse Einarbeitung. Sehr intuitiv ist etwa XYZware des Da Vinci 1.0 aufbereitet. Recht gewöhnungsbedürftig kommt uns Myriwell vor, die Software zum Pearl-Gerät. Je nach Druckermodell lässt sich der Druck direkt aus den Programmen starten oder die Druckvorlage auf SD-Karte speichern. So ist etwa beim Ultimaker 2 ein Druck aus Cura nicht vorgesehen. Einen anderen Weg als über die SD-Karte gibt es nicht. Der USB-Anschluss am Drucker dient nur für Firmware-Updates, nicht fürs direkte Drucken vom PC.

Viele Programme geben eine Prognose zur voraussichtlichen Druckzeit ab. Die Angaben dienen unserer Erfahrung nach als Richtwerte. So richtig gestimmt haben sie bei keinem Testkandidaten. Das gilt auch für Vorhersagen am Druckerdisplay. Oft weichen auch diese von den Angaben der Programme ab oder verändern die Zeitwerte während des Drucks erheblich. Darauf lassen sich Makerbot Replicator 2 oder Pearl Freesculpt EX-1 Basic erst gar nicht ein. Sie zeigen am Display den Druckfortschritt an, nicht die verbleibende Druckzeit.

Da Vinci 1.0: Bei geringer Druckqualität bleibt jede Kunststoffschicht deutlich sichtbar. Außerdem sehen Sie Unsauberkeiten, wenn das Material nicht exakt gesetzt wird.
Da Vinci 1.0: Bei geringer Druckqualität bleibt jede Kunststoffschicht deutlich sichtbar. Außerdem sehen Sie Unsauberkeiten, wenn das Material nicht exakt gesetzt wird.

Ergebnisse bei Qualität und Geschwindigkeit

Im Testverlauf drucken wir stets identische Vorlagen. Dabei nutzen wir alle vordefinierten Druckprofile, die in der Software hinterlegt sind. In die Qualitätswertung gehen dann zwei Varianten ein: das Ergebnis bei Standard-Schichtstärke und das bei höchst möglicher Qualität. Dabei unterscheiden sich die 3D-Drucker: Während der Ultimaker 2 bis zu 0,02 Millimeter feine Schichten auftragen kann, schafft etwa der Pearl Freesculpt EX-1 Basic im Minimum 0,15 Millimeter. Das wirkt sich auf die fertigen Objekte aus. Beim Ultimaker 2 erkennen wir nahezu keine einzelnen Schichten beim Testobjekt - einem kleinen Sahnetöpfchen - mehr. Die Oberfläche hat fast keine Unebenheiten. Im Gegensatz dazu bleiben beim Pearl-Modell die einzelnen Schichten mit bloßem Auge unterscheidbar. Außerdem fallen kleine Löcher und verbrannte Kunststoffteilchen auf. Ähnlich fällt das Druckergebnis des XYZprinting Da Vinci 1.0 aus. Gute bis sehr gute Objekte stellen die Modelle von Conrad, iRapid und Makerbot her. Sie erreichen diese durchweg nicht auf Anhieb. Wir kommen in keinem Fall ums Ausprobieren herum. Danach können wir die Modelle bis auf den iRapid Black auch unbeaufsichtigt werkeln lassen, immerhin dauert der Aufbau der Objekte umso länger, je feiner sie ausfallen sollen. Beim iRapid haben sich die Fäden im Test immer wieder auf der Rolle gekreuzt und Knoten verursacht. Das führt zum Stopp der Materialzufuhr und der 3D-Drucker verliert schlicht den Faden. Er arbeitet jedoch unbeeindruckt weiter. Außerdem fehlt unserem Testgerät eine Stopp-Funktion. Der Druck kann nur durch Ausschalten des Geräts unterbunden werden. iRapid hat Abhilfe versprochen.

Ultimaker 2: Hohe Druckqualität zeichnet sich durch glatte Oberflächen aus. Sogar der Boden unseres Testobjekts ist gut strukturiert.
Ultimaker 2: Hohe Druckqualität zeichnet sich durch glatte Oberflächen aus. Sogar der Boden unseres Testobjekts ist gut strukturiert.

Je dünner die Kunststoffschichten, desto länger dauert der Druckvorgang. Am schnellsten geht es bei geringer Qualität - also bei dickeren Schichten. Hier liefert das Conrad-Modell mit 29 Minuten unser Testobjekt am flottesten ab. Bei hoher Druckqualität sind Werte über zwei Stunden nichts Außergewöhnliches: Mit 2:23 Stunden werkelt der iRapid Black am längsten. Bis auf den Conrad Renkforce RF1000 benötigen alle Testkandidaten mehr als zwei Stunden. Dabei ist unser Sahnetöpfchen recht klein. Rechnen Sie für größere oder kompliziertere Gegenstände gut und gerne mehrere Stunden. Hilfsstrukturen, mit denen Sie Überhänge drucken und die Sie nach dem Druck wieder entfernen, gehen zusätzlich zu Lasten der Produktionszeit.

Verbrauch - Strom und Druckmaterial

Allrounder: Der Ultimaker 2 ist ein vielseitiger 3D-Drucker.
Allrounder: Der Ultimaker 2 ist ein vielseitiger 3D-Drucker.
Foto: Ultimaker

Im Energiebedarf verhalten sich die 3D-Drucker ähnlich wie Laserdrucker. Sie benötigen fürs Aufheizen den meisten Strom - das können schon einmal kurzzeitig mehrere hundert Watt sein. Im Druckbetrieb schwankt der Bedarf. In der Tabelle auf Seite xxx sehen Sie einen ermittelten Durchschnitt während der Testphase. Im Standby-Modus erkennen wir keine besonderen Ausreißer. Dagegen trennen sich die Geräte nicht alle komplett vom Netz, wenn sie ausgeschaltet sind. Das ist umso ärgerlicher, da sie ja nicht permanent im Einsatz sind. So ziehen die Modelle Makerbot Replicator 2, Ultimaker 2 und XYZprinting Da Vinci 1.0 jeweils noch 0,4 Watt im ausgeschalteten Zustand. Die 3D-Drucker Conrad Renkforce RF1000, iRapid Black und Pearl Freesculpt EX-1 Basic gehen bei Nichtgebrauch auf 0,0 Watt - das ist löblich.

Wie bei Druckern üblich, erzeugen auch die Objektebauer Folgekosten fürs Material. Hier differieren die Liefermengen. Deshalb errechnen wir den Kilopreis für den jeweiligen Kunststoff. Abhängig vom Gewicht unseres Testobjekts - dem Sahnetöpfchen - ergibt sich dann der jeweilige Preis. Mit dem Pearl Freesculpt EX-1 Basic mit 22 Cent kommen Sie am günstigsten weg. Der Makerbot Replicator 2 ist dagegen am teuersten im Unterhalt. Hier errechnen wir für den kleinen Gegenstand 72 Cent.