3D Gedruckter Stencil (FDM)

In der Malerei werden manchmal Schablonen genutzt um Formen möglichst detailgetreu zu übertragen.

In diesem Tutorial beschreibe ich wie man vom Bild zu einem 3D gedruckten Teil kommen kann.

Dabei betrachte ich hier den Fall, dass die gewünschte Schablone größer ist als die Druckfläche des 3D-Druckers.

Genutzte Software (alle gratis erhältlich):

Bildbearbeitung: Gimp https://www.gimp.org/

Bild zu STL https://imagetostl.com/

3D Druck Slicer: Cura https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura

Genutzter 3D Drucker

Anycubic Kossel Plus https://www.anycubic.com/products/anycubic-kossel-3d-printer

Das Bild muss zunächst in ein Schwarz-Weiß-Bild transformiert werden.

Dabei sollten alle Bereiche, an denen Kunststoff gedruckt werden soll weiß sein und entsprechende alle Leerstellen schwarz.

Bei diesem Schritt ist das 'Fuzzy Select Tool' besonders nützlich

Man muss darauf achten, dass keine 'Inseln' entstehen. Mit Insel ist ein weißes Segment gemeint, das nicht mit anderen Segmente verbunden ist und dadurch nach dem 3D-druck nicht Teil der Schablone ist sondern einfach auf der Druckfläche kleben bleibt.

Um Inseln zu erkennen kann man mit dem Füllwerkzeug bei Gimp die Schablone mit einer anderen Farbe füllen (z.B. rot) und man erkennt dann sofort welche Bereiche noch unverbunden sind.

Die Inseln werden nun einfach mit dem Pinsel Werkzeug und weißen Verbindungen an angrenzende Bereiche angeschlossen.

Falls die Schablone größer sein soll als die Druckfläche des Druckers, muss das Bild aufgeteilt werden.

Der Anycubic Drucker hat eine relativ kleine Fläche mit nur 140x140 mm

Dafür sollte man als Erstes die Druckgröße der Schablone festlegen, in den Beispielbildern ist es die Din A4 Größe.

Danach werden Hilfslinien (Guidelines) so platziert, dass alle Teilbereiche klein genug sind für den Druck.

Anschließend kann das Bild entlang der Hilfslinien geteilt werden.

Anschließend müssen wieder Inseln vermieden werden, die bei der Aufteilung entstanden sind.

Am Ende hat man alle Teilbereiche als Bild vorbereitet.

Um aus Schwarz-Weiß-Bildern 3D-druckbare Elemente zu erstellen benötigt man STL Daten. STL ist eine Dateiformat das dreidimensionale Formen spezifiziert anhand von Punkt-Koordinaten und Flächen, eine Fläche besteht immer aus drei Punkten, d.h. alle Fläche bestehen aus Dreiecken.

https://imagetostl.com/

Wenn man in Gimp bereits die richtige Druckgröße eingestellt hat, wird auf der Seite die Größe der STL Datei richtig kalkuliert. Man kann hier bereits die gewünschte Dicke der Schablone festlegen.

In meinen Experimenten hat eine Schablonendicke von 0.6 bis 1.0 mm am besten funktioniert.

Am Ende hat man aus allen Teilsegmenten jeweils eine STL Datei erstellt

Aus den STL Dateien kann man nun den benötigten Maschinencode (gcode) erstellen.

Diesen Prozess nennt man 'slicen' und dafür empfehle ich https://ultimaker.com/software/ultimaker-cura

Ich habe die Schablonen mit weißem PLA gedruckt

Empfohlene Druckeinstellungen:

220°C Druckkopf

60°C Druckbett

Lüfter: immer aus

Wanddicke: 1 Schicht

Der erstellte Maschinencode kann dann per SD Karte auf den Drucker übertragen werden

Falls die nun gedruckten Einzelteile zusammengeklebt werden sollen empfehle ich einen 3D Pen

Diese sind bereits ab 16€ erhältlich bei eBay

https://www.ebay.de/sch/i.html?_nkw=3d+pen