?

Log in

No account? Create an account
Markus G. Nowak's Journal
3d-Druck für Fursuit-Bau - German tutorial about 3d-printing 
22nd-Mar-2015 12:13 am
Fussel
Im July 2013 begann ich 3d-Modelle für Fursuits und Handpuppen zu bauen und diese auf meine Flashforge Creator 3d-Drucker auszudrucken. Ich habe 3d-Modelle für Köpfe, Krallen, Nasen, Augenlider, Pfotenballen und Zähne gedruckt. Um die optimalen Druckergebnisse zu bekommen habe ich einige Materialien und Einstellungen ausprobiert. Es war ein längerer Lernprozess – Zeit meine Erfahrungen zu teilen.


Wieso 3d-Druck:

Zuerst sei gesagt das 3d-Druck zum Bau eines einzigen Fursuit-Kopfes weder schneller, billiger noch einfacher ist als andere Konstruktions-Methoden. Wenn man viele Einzelteile herstellen will kann es sich lohnen – es kommt vor allem darauf an wie viel einem die eigene Zeit wert ist. Ein großer Pluspunkt des 3d-Drucks ist es auch jederzeit ein gedrucktes Teil noch mal ausdrucken zu können – das macht es viel einfacher neue Dinge auszuprobieren (ohne dabei die Sorge haben zu müssen etwas kaputt zu machen) und zudem Reparaturen sehr einfach.


3d-Modelle erstellen:

Angefangen habe ich mit dem Modellieren einer Kopf-Grundform als NURBS-Modell (https://de.wikipedia.org/wiki/Non-Uniform_Rational_B-Spline). Im Gegensatz zu Polygon-Modellen ist es damit viel einfacher die Form zu ändern ohne viele Punkte anpassen zu müssen. Es geht auch anderes, aber das spart mir viel Zeit – erfordert allerdings Software, die damit umgehen kann. Im ersten Arbeitsschritt wird nur die Außenfläche festgelegt.


 photo tutorial_3d-druck_01_zpsohxt5yu7.jpg

Wenn die Oberfläche passt wird das Modell in ein Polygon-Modell umgewandelt.


 photo tutorial_3d-druck_02_zpspyxfwxql.jpg
Die dabei entstehende Polygon-Fläche wird dann zu einem Modell mit Volumen gemacht – eine Wandstärke von 2,5-4mm hat sich bewährt (3mm ist meistens ideal).
 photo tutorial_3d-druck_03_zpsfd99ljhh.jpg
Alle Polygone sollten jetzt aus drei Punkten bestehen und nach außen zeigen. An jeder Kante treffen sich nur 2 Polygone.
 photo tutorial_3d-druck_04_zpsdm0abpng.jpg
Diese Model wird dann im OBJ-Format exportiert

In NetFabb prüfe ich ob das Model Fehler hat - und repariere diese gegebenenfalls.
 photo tutorial_3d-druck_05_zpsbaon8bnb.jpg

Das Model wird dann geschnitten um eine gerade Fläche zu haben, die auf dem Druckbett stehen kann. Mein Drucker hat einem Druckraum von 225mm x 145mm x 150mm - ist ein Modell größer muss es in mehrere Teile zerlegt werden.


 photo tutorial_3d-druck_06_zps0hcymtzz.jpg

In der Software des 3d-Druckers werden die Modelle auf dem Druckbett ausgerichtet.


 photo tutorial_3d-druck_07_zpsfrvgcljm.jpg

Für den Druck wird das Modell in Schichten aufgeteilt, die von unten nach oben gedruckt werden.


 photo tutorial_3d-druck_08_zpsjtyzv2tj.jpg

Ich benutze meistens eine alte Version vom LightWave-Modeler zum Modellieren – vor allem weil ich die Software kenne und schon habe. Eine billigere Alternative dazu ist Metasequoia http://metaseq.net/en/index.html

Welche Software man verwendet ist relativ egal, so lange dabei am Ende ein Polygon-Modell im OBJ- oder STL-Format heraus kommt, das in sich geschlossen und mit richtig orientierter Oberfläche gebaut ist.



Kostenlose Tools zum Erstellen der Modelle:



Materialien für FDM/FFF-Drucker:

Welche Materialien man zum 3d-Druck verwenden kann hängt vor allem vom 3d-Drucker ab. Es kommt dabei auf die Drucktemperatur und die Steifigkeit des Druckmaterials an. Einige Drucker, die für den Druck von PLA gebaut sind, können Materialien mit höherem Schmelzpunkt nicht verarbeiten. Drucker die den Vorschub des Filaments nicht direkt vor dem Druckkopf haben können oft kein flexibles Filament verarbeiten.

PLA


  • Druckt bei niedriger Temperatur (200-230°C)

  • Basiert auf Maisstärke

  • Kann im Vergleich zu ABS Filament leichter gedruckt werden.

  • Kann brechen wenn es zu dünn gedruckt wird (man sollte überall eine minimale Wandstärke von 2mm haben)

  • Fast geruchlos bei der Verarbeitung (ich bekomme immer Lust auf Popcorn)

  • Verzieht sich beim abkühlen kaum

  • Kann ohne beheizte Druckplatte gedruckt werden – die besten Druckergebnisse bekommt man wenn das Filament unmittelbar nach dem Austritt aus dem Extruder abgekühlt wird (d.h. die Wärme muss aus dem Drucker abgeführt werden)

  • Kann abgeschliffen, gebohrt, bemalt werden.

Flexible PLA


  • Druckt bei niedriger Temperatur (220-235°C)

  • Vergleichbar mit dem Gummi eines Keilriemens

  • Sehr flexible und belastbar

  • Bricht nicht

  • Verzieht sich sehr stark beim Abkühlen

  • Nicht zum Druck höher dünnerer Strukturen geeignet

ABS


  • Höhe Drucktemperatur als PLA (235-255°C)

  • Stinkt beim Verarbeiten

  • Kann mittels Aceton aufgeweicht, gelöst (geglättet) und geklebt werden.

  • Flexibler als PLA

  • Verzieht sich beim Abkühlen (geschlossene Druckkammer und beheizte Druckplatte sollte verwendet werden – die Wärme muss im Drucker bleiben)

Bendlay


  • Höhere Drucktemperatur (215-240°C – funktioniert am besten bei 240°C)

  • Fast durchsichtig

  • Flexibler als PLA, steifer als ABS

  • Stinkt beim Verarbeiten

  • Verzieht sich stark beim Abkühlen

Nylon


  • Höhe Drucktemperatur (245-255°C)

  • Fast geruchlos bei der Verarbeitung

  • Flexibel und sehr belastbar

  • Bricht nicht

  • Ab 2mm Wandstärke nur mit Werkzeug zerstörbar

  • Verzieht sich sehr stark beim Abkühlen (größere Objekte müssen an der Druckfäche angeklebt werden)

  • Muss vor der Verarbeitung unbedingt trocken gelagert werden

  • Zieht leichter Fäden

  • Kann gefärbt werden

Ich bevorzuge PLA und Nylon. Nylon für Fursuit-Köpfe, PLA für Nasen, Augenlider, usw. Nylon ist schwerer zu verarbeiten als PLA und erfordert etwas Vorbereitung. Ich drucke beides auf M3 Scotch-Blue Painter's Tape.



Tipps zum Drucken von Nylon

Für Nylon streiche ich die Druckfläche zusätzlich sehr dünn mit Klebestift ein und fixiere das Klebeband mit Klemmen am Druckbett. Ich Drucke mit Raft und klebe den ersten Layer des Rafts mit Sekundenkleber an. Die Enden das Nylon-Drucks können sich so stark zusammenziehen, das sie das Tape vom Druckbett abziehen – also lege ich diese so das die am Rand des Druckbetts enden – ca. beim 10ten Layer benutze ich eine Klammer um des Ende des Raft am Druckbett zu fixieren.
 photo 3d-printed_fursuit-head_v21_01_zpsavmuf29u.jpg

Meine Erfahrungen mit verschiedenem Filament:

Wenn das Filament beim Drucken stecken bleibt lieft es meistens am Material. Es ist dabei egal wie teuer das Material ist - viele Hersteller liefern extrem schlechte Qualität, ich hatte schon


  • Filament das beim Abwickeln bricht

  • Extreme Schwankungen des Durchmessers

  • Fremdkörper im Material (Metall-Splitter, die den Extruder verstopfen)

  • Ovales Material

  • Falsch gelagertes Material (Nylon, das sich voll Wasser gesaugt hat)

Ich kann nur empfehlen den Händler zu wechseln wenn öfter Probleme vorkommen. Derzeit kaufe ich PLA für 19,95€ pro Kilo und bin sehr damit zufrieden.


Die häufigen Fragen:

Wo kann ich Drucken lassen?


Kommerzielle 3d-Druck-Services:

Hackspaces, FabLab

3d-Drucker-Besitzer in der Nähe finden


Welcher 3d-Drucker ist der richtige für mich?


Wo findet man fertige 3d-Modelle zum Ausdrucken?


Ist PLA stabil genug für einen Fursuit-Kopf?
Mit 3mm Wandstärke ist die Grundform für einen Fursuit-Kopf schon sehr stabil - vergleichbar mit einem Kopf aus Kunstharz. Auf einen Kopf mit 4mm Wandstärke habe ich mich drauf gestellt - hällt 70kg aus ohne zu brechen. Ein Kopf ist mir auch schon ein paar mal runter gefallen (aus ca. 1,70m Höhe auf harten Steinboden) - hat keinerlei Schaden genommen.
 photo 3d-printed_fursuit-head_teeth_eyes2_zpsaf091c38.jpg

Wieso Nylon für einen Fursuit-Kopf?
Ich wollte einen Fursuit-Kopf, der im normalen Gepäck (flexibler Koffer - nicht Hardschale) auf Reisen mitgenommen werden kann - ohne Angst haben zu müssen das etwas kaputt gehen kann.
Es soll außerdem flexibel sein und sehr lange halten. Nylon erfüllt diese Anforderungen.
 photo 3d-printed_fursuit-head_v21_03_zpslbafo5ee.jpg  photo 3d-printed_fursuit-head_v21_04_zpscoyglsdj.jpg

 photo fursuit_augen_beispiele_zpsjsnzn3ki.jpg
This page was loaded Nov 17th 2018, 9:48 pm GMT.