Wie erstelle ich eine 3D-Datei?

3D-Dateien manuell aufbauen

Damit aus einer Idee ein dreidimensionales Objekt wird, muss seine Form von Grund auf in einem CAD-Programm erstellt werden. Die Darstellung erfolgt durch einen komplexen Aufbau des Gebildes aus zahlreichen Facetten, Polygonlinien oder miteinander verbundenen Punkten. Je genauer die 3D-Datei beispielsweise gekrümmte Oberflächen wiedergeben soll, desto mehr Facetten oder Punkte enthält die 3D-Datei.

• Ein CAD-Programm ist bei der Erstellung von 3D-Daten unverzichtbar. Neben Software für den professionellen Bedarf existiert auch eine Reihe von Freeware-Programmen, mit denen Daten von guter Qualität erstellt werden können.
• Für Einsteiger in der Welt der 3D-Konstruktion bieten sich im Heimbedarf Programme wie Blender oder Sculptris an. Sogar jüngere Versionen von Adobe Photoshop besitzen Funktionen zur Kreation von 3D-Dateien.
• Besonders für Anfänger kann es auch praktisch sein, fertige 3D Drucker Vorlagen herunterzuladen und nach den eigenen Wünschen anzupassen. 3D Drucker Vorlagen gibt es auf vielen Plattformen kostenlos oder zu einem geringen Preis zum Download.
• Wer professionell mit 3D-Dateien arbeitet, benötigt eine umfassende Software-Lösung, die sich bedarfsgenau erweitern lässt. Hinzu kommen Dokumentationsoptionen und authentische Simulationen. Professionelle CAD-Programme wie Creo Parametric, Siemens NX, SolidWorks, AutoCAD oder Catia erfüllen diese Anforderungen.

Dateierstellung mit 3D-Scan

Für die Erstellung von 3D-Daten eines bestehenden Objektes gibt es verschiedene Anlässe. Neben der industriellen Reproduktion handgemachter Modelle sind auch verlorene Daten oder nachträglich modifizierte Gegenstände gute Gründe, die erforderlichen Daten mittels Scan zu erzeugen. Der Prozess nennt sich „Reverse Engineering“ (dt. „umgekehrte Entwicklung“).

Es gibt unterschiedliche Formen des 3D-Scans, die sich sowohl in ihrer Technologie als auch in den angewandten Geräten unterscheiden.

• Mobile optische 3D-Scanner können in kurzer Zeit dreidimensionale Abbilder von Objekten erzeugen. Sogar ausgewählte Smartphone-Apps ermöglichen den Scan von Gegenständen mithilfe der Handykamera.
• Hochwertigere optische Scanner arbeiten mit dem Einsatz von Lasern oder einer Kombination aus mehreren Kameras und projizierten schwarzen und weißen Streifen.
• Die Scans auf optischer Basis erfassen nur die äußere Form eines Gegenstandes.
• Für professionelle Zwecke sind stationäre 3D-Scanner zu bevorzugen, da diese genauer arbeiten.
• Mithilfe der Computertomographie können Objekte aus einem Material ganzheitlich gescannt werden. So werden neben der Außenseite auch innere Strukturen abgebildet.
• Die Computertomographie stellt das präziseste Verfahren für den 3D-Scan dar und generiert exakte 3D Drucker Vorlagen.

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Konstruktionshinweise für 3D-Dateien

Gerade bei den ersten Projekten mit 3D-Dateien kann es zu Fehlern kommen, die sich negativ auf das Ergebnis der additiven Fertigung auswirken. Zu den häufigsten Unstimmigkeiten zählen:

• Das 3D-Modell enthält offene Kanten und bildet kein geschlossenes Volumen.
• Abweichungen, die durch Konvertierung verschiedener 3D-Dateiformate entstehen.
• Ungenauer 3D-Scan, da mit einem einfachen Handscanner oder Smartphone durchgeführt.
• Ein Material- und Farbmix, der im Scan nicht differenziert werden kann.
• Die 3D-Datei enthält Objekte mit spitz zulaufenden Ecken oder Kanten. Auch flache Krümmungen und Steigungen können nicht in aller Feinheit realisiert werden.
• Das 3D-Modell enthält zu feine Details oder zu dünne Wandstärken, die von dem gewählten Herstellungsverfahren nicht abgebildet werden können.
• Toleranzen werden nicht berücksichtigt und das fertige Objekt besitzt nicht die gewünschte Größe.

Weitere Konstruktionshinweise für 3D-Druckdateien finden Sie hier.

3D-Dateien für Lasersintern und Laserschmelzen

Das Lasersintern und das Laserschmelzen sind Verformungsprozesse, die unter starker Erhitzung des zu formenden Materials erfolgen. Da diese Anwendungen mit großen Temperaturschwankungen verbunden sind, muss beispielsweise die Schwindung des geformten Materials in der Erstellung der 3D Drucker Vorlagen berücksichtigt werden.

Konstruktionsempfehlungen für das selektive Lasersintern finden Sie hier.

Konstruktionsempfehlungen für das selektive Laserschmelzen können Sie hier herunterladen.

3D-Dateien im richtigen Format erstellen

Damit die erstellte 3D-Datei weiterverarbeitet und bei Bedarf vom Dienstleister angepasst werden kann, muss sie in einem gängigen Dateiformat exportiert werden, das alle relevanten Informationen verlustfrei speichert.

Zu den am weitesten verbreiteten Dateiformate für den 3D-Druck gehören:

• STL (Standard Triangulation Language/Standard Tesselation Language)
• OBJ (Wavefront 3D-Objektdatei)
• STEP (STandard for the Exchange of Product model data)

3D-Drucker Vorlagen

3D Drucker Vorlagen, oft als STL-Dateien gespeichert, enthalten alle notwendigen Informationen, um ein Objekt Schicht für Schicht aufzubauen. Die Erstellung solcher Vorlagen erfordert sowohl technisches Wissen als auch kreative Fähigkeiten. Designer nutzen spezielle Software wie Tinkercad, Blender oder Fusion 360, um detaillierte und präzise Modelle zu erstellen. Diese Vorlagen können dann auf Plattformen wie Thingiverse oder Printables geteilt werden, wo sie von anderen Nutzern heruntergeladen und gedruckt werden können. Die Vielfalt der verfügbaren 3D Drucker Vorlagen ist beeindruckend und reicht von einfachen Alltagsgegenständen wie Handyhüllen und Schlüsselanhängern bis hin zu komplexen mechanischen Teilen und künstlerischen Skulpturen. Für Anfänger bieten diese Vorlagen eine hervorragende Möglichkeit, sich mit dem 3D-Druck vertraut zu machen, ohne selbst Modelle erstellen zu müssen. Gleichzeitig ermöglichen sie erfahrenen Nutzern, ihre eigenen Designs zu verfeinern und zu teilen. Die Nutzung von 3D Drucker Vorlagen spart Zeit und Ressourcen, da sie oft bereits optimiert sind und somit den Druckprozess erleichtern. Insgesamt tragen 3D Drucker Vorlagen wesentlich zur Demokratisierung der 3D-Drucktechnologie bei, indem sie den Zugang zu hochwertigen Designs für jedermann ermöglichen.