Bemerkungen zum 3D-Druck und Drucker von CTC
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Vor einigen Jahren war das Interesse bei mir am 3D-Druck so angewachsen, daß ich mich entschloss, einen eigenen Drucker zu haben. Nach einem Besuch einer entsprechenden Ausstellung auf der Erfurter Messe hatte ich eigentlich Makerbot oder Ultimaker in der Auswahl. Doch wollte ich keine größere Summe ausgeben. Auch war  da noch nicht klar, ob ich diesen 3D-Drucker dauerhaft benützen würde. Wenn, dann hatte ich vor, nicht nur Nippes damit herzustellen, sondern nützliche Dinge für den Alltag, den Garten und die verschiedenen Hobbies zu kreieren. Zu dieser Zeit waren die CTC-Drucker aus China relativ günstig (und sind es auch noch). Einen solchen hatte ich dann nach einigen Tagen schon zu Hause. Er besteht äusserlich aus Sperrholz. Viel ist aus Plaste, wo man denkt, Metall wäre besser gewesen. Ich habe einige Veränderungen vorgenommen:
Der CTC-Drucker hat 2 Extruder, da ich bei der Anschaffung schon an die Erzeugung des Stützmaterials gedacht habe - Ich habe aber bis auf einen Versuch bis heute keine 2 Extruder gleichzeitig verwendet. Man muß ihn nicht unbedingt haben, zudem muß der zweite Extruder in der Höhe zum ersten genau eingerichtet sein, sonst schiebt er das Gedruckte evtl. zur Seite. So ist es dann so, daß ich zur Erzeugung von entfernbarem löslichen Stützmaterial und wie die Oberflächenqualität des Druckobjektes damit sein könnte, nichts sagen kann. Es wäre schön, wenn man einmal von Leuten, die damit vertraut sind, Beispiele sehen könnte. Die Notwendigkeit von Stützmaterial suche ich schon bei eigenen Konstruktionen zu vermeiden. Verschiedentlich habe ich durch Schnitte durch das Modell ebene Flächen erzeugt, die als Auflage auf das Druckbett dienen können. Die Teile werden dann zusammengeklebt.
Ich habe an der gelieferten Düsengröße des Extruders von 0.4mm nichts geändert. Die Oberflächenqualität regle ich über die Höhe der Drucklayer. In der Regel sind es 0.20mm bis 0.25mm. Damit bleibt die Druckzeit im verträglichen Rahmen. Ich hatte aber auch schon Druckzeiten von 9 Stunden und mehr bei 0.1mm-Layern. Bei 0.25mm Layerhöhe sind die einzelnen Schichten am Fertigteil noch zu erkennen. Alternativ könnte man das Objekt auch oft durch Fräsen/Drehen herstellen. Die Oberfläche wäre ideal, das Material dem Zweck angemessen. Aber mit 3D-Druck kommt man viel schneller zu einem funktionierenden Teil. Notwendige Änderungen an den Maßen oder der Gestaltung sind schnell wieder zu einem 3D-Druck umgesetzt.

3D-Drucke von Figurenmodellen haben oft detaillierte Oberflächen, wo die Nachbearbeitung durch Schleifen nicht machbar ist, da es keine größeren zusammenhängenden Flächen gibt. Immer wieder wird nach Methoden gefragt, wie die Rillen in der Oberfläche geglättet werden können. Eine bekannte Methode bei ABS ist die Bedampfung mit Aceton, bei PLA mit Tetrahydrofuran (THF). Eine andere Methode ist das mehrmalige Lackieren mit Grundierungslack per Sprühdose.  Beide Methoden  verwischen  die  noch vorhandenen Einzelheiten  der Oberfläche nicht nur die Druckrillen. Die Maße  verändern  sich dadurch  auch etwas.  Das Ganze ist annehmbar, wenn die Figuren unmittelbar z.B. zur  Dekoration verwendet werden sollen, nachdem sie evtl. bemalt wurden. Bei mir dienen die 3D-Figuren oftmals als Prototypen zu Herstellung von Gußfiguren aus Polyesterharz, Polyresin oder Gips (Artelin,) . Dazu müssen von den Figuren Formen hergestellt werden, üblicher Weise aus Silikonkautschuk. Dabei ist die erste Silikonform für die Erstellung eines überarbeitbaren Abgusses aus Gips.Von der geglätteten Gipsfigur werden dann die endgültigen Silikonformen für den mehrmaligen Guß in dem gewünschten Material hergestellt. Es wird eine Menge Silikonkauschuk gebraucht- eine teure Angelegenheit-das muß das Modell schon wert sein. Für flache Formen kann essigvernetzbares Silikon in Kartuschen zu etwa 3 € aus dem Baumarkt verwendet werden. Manche drücken dieses aus der Kartusche in Wasser mit viel Spülmittel, kneten es zusammen und bringen es dann auf das Formmodell auf, wo es dann an der Luft aushärtet.  Ich  verknete  das  ausgedrückte  Baumarktsilikon  mit einer  gewissen  Menge  Maisstärke (Latexhandschuhe mit Duschgel).  Dadurch  geht die  Klebrigkeit  zurück und es wird  Knetmasse bzw. einem festen Teig ähnlich.  So  kann es  besser  auf das Modell  bis in alle  Vertiefungen  gedrückt werden. Es muß zügig gearbeitet werden,  denn die Masse härtet in 1 bis 2 Stunden aus.
Silikonteig
Der Silikonteig wurde in einen flachen Rahmen auf den 3D-Druck gedrückt.
Silikonmasse
Ansicht von unten durch das Glas. Modell ist mit Doppelklebeband am Glas befestigt
Haltemasse für Rahmen am Glas (rot) wurde bereits entfernt

 Wenn man das Modell auf einer Glasscheibe befestigt, kann man von unten durch das Glas prüfen, ob die Form überall gut anliegt. In den 70er Jahren gab es hier noch keinen Silikonkautschuk zu kaufen. Meine flexible Abformmasse in dieser Zeit war geschmolzener Tischlerleim oder Gelatine mit 5-10% Glyzerin. Diese Masse ist kalt nach dem Guß unglaublich zäh und gibt die feinsten Details wieder. In diesen Formen habe ich Figuren aus kalthärtendem Polyesterharz hergestellt. Sie vertragen eben keine Wärme und auch Gipsguß kann nur nach Behandlung der Form mit Lack oder Kaliumdichromatlösung erfolgen. Das Abgießen der 3D-Drucke mit warmen Abformmassen  ist  nicht ohne  Weiteres  möglich,  da die  Drucke  im  Inneren  nicht aus  Vollmaterial  bestehen, sondern  einen bestimmten Füllgrad haben.  Durch die Wärme dehnt sich die Luft im Inneren aus, tritt durch diverse Spalten und Löcher der Oberfläche und bildet mehr oder weniger Luftblasen im flüssigen Abformmaterial. Die Form ist dadurch nicht brauchbar. Man kann die Oberfläche versiegeln, indem man den 3D-Druck (PLA) wenige Sekunden in folgende Lösung taucht und den Überschuß ablaufen läßt oder, die bessere Lösung, gleichmäßig besprüht.
60 ml Ethylazetat
20 ml Tetrahydrofuran (THF)
10 g Polystyrol (farblos)