3D/CAD Design und 3D-Druck bei "gexographix"!

Seit dem Karriere-Start als Graphik- und Web-Designer vor über 25 Jahren war auch die Beschäftigung mit 3D-Modellierung (zwecks Visualisierung) ein wichtiger Bestandteil meiner Tätigkeit. Dank technologischer Fortschritte und der Verfügbarkeit für jedermann bezahlbarer 3D-Drucker bestehen seit 2023 auch eigene Fertigungsmöglichkeiten für Kunststoffprodukte. Dadurch kann von mir inzwischen bei vielen Auftragsarten der gesamte Herstellungszyklus von Produktidee über Design und 3D-Modellierung bis hin zu Prototypen- und (Klein-)Serienfertigung aus eigener Hand angeboten werden.

Komponenten aus mittels 3D-Druck verarbeitetem Plastik finden sich heute praktisch überall, unter anderem in Bereichen wie Möbel-, Fahrzeug- und Maschinenbau, Elektronik, Medizin, Bekleidung, Sport und Freizeitprodukte, Dekor und Schmuck, Souvenirs und Spielzeug. Dazu gehören unterschiedlichste Adapter, Deckel/Abdeckungen, Schalter, Knöpfe, Griffe, Füße, Kappen, Halterungen, Stützen, Dichtungen, Schutzpuffer und zahlreiche weitere mechanische Komponenten für verschiedenste Anwendungen.

Individuelle 3D-Modellierung / 3D-Design und Produktion mittels 3D-Druck

Im 3D-Design und Druck-Workflow entstehen stets vier Typen von Dateien. Zuerst werden die digitalen Zeichnungen für das 3D-Modell erstellt - je nach Auftragsart entweder im FreeCAD- oder Blender-Dateiformat. Dieses 3D-Modell wird aus der entsprechenden Design-Software im speziellen für den 3D-Druck bestimmten ".stl"-Dateiformat als ein "Mesh" (ein "3D-Netz") exportiert und in der "3D-Druckvorstufe" mithilfe einer für den jeweiligen 3D-Drucker geeigneten Slicer-Software für den 3D-Druck vorbereitet. Dabei entstehen sowohl die ".gcode" - Dateien mit genauen Befehlen, die vom jeweiligen 3D-Drucker ausgeführt werden sollen, als auch ".3mf"-Dateien, die spezielle Parameter und Einstellungen der Slicer-Software enthalten und bei Nutzung eines anderen Druckers, eines alternativen Materials (z.B. eines anderen Kunststoffs) oder eben eines anderen Slicers bei Bedarf erneut bearbeitet werden können um daraus einen neuen .gcode zu generieren. Wofür ist das wichtig?

Bei der 3D-Modellierung stehen dem Kunden grundsätzlich drei unterschiedliche Auftragsarten mit jeweiligen Lizenzierungsmodellen zur Auswahl, die den Preis der Dienstleistung im Wesentlichen bestimmen:

• 3D-Modellierung ohne Datenübergabe - die Daten und Rechte an dem erstellten Modell bleiben ausschließlich bei dem Urheber bzw. bei "gexographix" und der Kunde kann jederzeit Kopien des 3D-Drucks zu Sonderkonditionen nachbestellen.
• 3D-Modellierung mit anschließender Übergabe der Dateien für den 3D-Druck - inkl. Dateien im ".stl" und optional auch im ".3mf"-Dateiformat mit eingeschränkten Nutzungsrechten, wobei der Kunde das Modell selbst für den eigenen Bedarf reproduzieren darf, der Urheber behält jedoch sämtliche Rechte an dem Modell und kann es im eigenen Sinne weiter nutzen)
• 3D-Modellierung mit anschließender Übergabe von Quelldateien - darin enthalten sind alle o.g. Datentypen sowie je nach Auftrag entweder FreeCAD- oder Blender-Dateien in Verbindung mit exklusiven Nutzungsrechten für den Kunden.

Auftragsfertigung - 3D-Druck auf Grundlage bestehender Daten

"gexographix" bietet in erster Linie den 3D-Druck von Produkten aus eigenem Sortiment, es können jedoch auch Aufträge zur Herstellung von Prototypen und für den Kleinseriendruck von im Kundenauftrag anderweitig entwickelten Modellen übernommen werden.

3D-Druck: Kapazitäten und Kunststoff-Arten

Die aktuell bestehenden Kapazitäten ermöglichen das Anbieten von Produkten aus mehreren Kunststoffen - einige sind hart, andere flexibel oder gar elastisch, einige davon sind wasserfest, doch nur wenige halten Temperaturen von über 100 Grad Celsius stand (hiervon nur PA12-CF). Dies sind die meistgenutzten Materialien:

• PETG (mit Glykol verstärktes PET, das seinerseits als Material für Getränkeflaschen bekannt ist, PETG ist ungiftig und optimal für zahlreiche Anwendungen, kann für flexible/biegsame Teile verwendet werden, wasserfest und insgesamt relativ widerstandsfähig),
• PETG-CF und PA12-CF (-CF steht für mit Kohlefasern verstärkte Materialien, wobei PA12 für eine härtere Form von Nylon steht - ein sehr leichter, fester und belastbarer Kunststoff. Gleichzeitig ist PA12-CF besonders hochwertig und anspruchsvoll in der Verarbeitung),
• TPU85A und TPU95A (Thermopolyurethane sind flexible, hochgradig belastbare und besonders abriebfeste Kunststoffe, sie sind wasserfest und ungiftig. Ideal für Dichtungen, Dämpfer, Riemen und andere Komponenten im Maschinenbau, bekannt auch aus der Kleidungs- und Schuhproduktion - u.a. für Schuhsohlen, Armbänder und Medizinprodukte wie Bandagen sowie für zahlreiche weitere Anwendungen),
• PLA-Wood (PLA mit Holzfasern), PLAplus (optimiertes bzw. verstärktes PLA sowie andere PLA-basierte Kunststoffvariationen. PLA ist ein harter Plastik mit der größten Vielfalt an Farbvariationen, ist aber zugleich am wenigsten belastbar und kann größtenteils durch Wasser, Licht und Wärme beschädigt werden. Daher sind die meisten PLA-Kunststoffe vor allem für dekorative und mechanisch wenig beanspruchte Produkte interessant),
• Weitere Kunststoffe wie ABS, ASA, PC und viele andere können ebenfalls verarbeitet werden. Sollten Sie an ganz bestimmten Kunststoffen interessiert sein, die hier nicht genannt wurden - schicken Sie mir bitte Ihre Anfrage per Email.

Arbeitsproben - 3D-Modelle von gexographix zum Download:

Manche der einfacheren 3D-Modelle von "gexographix" stehen kostenlos für private Nutzung zum Download bereit.
Einzelne Modelle finden Sie aus der Webseite cults3d.com
während weitere 3D-Modelle bei Printables.com heruntergeladen werden können.