Extruder
Der Extruder ist mit eines der wichtigsten Teile am Drucker. Er hat die Aufgabe, aus dem festen Filament einen zähflüssigen Brei zumachen.In ihm sind die Heizung, der Heizblock, die Düse, deren Temperatursensor und ein Kühlkörper vereint. Der Sensor, ebenso der vom Bett, misst die Temperatur und meldet das an die Elektronik weiter, damit diese die Heizleistung regeln kann. Der Kühlkörper ist direkt über der Heizung angebracht, was sich paradox anhört. Hat aber den Sinn, das das Filament nicht zu früh weich wird und es dann nicht mehr nachgeschoben werden kann. Die Düse gibt es in versch. Durchmessern, Standart ist 0,4mm, aus Messing gefertigt und ist, in ihrer Funktion, mit einer Tortenspritze zu vergleichen. Sie legt das heiße Filament auf dem Bett ab. Es gehören dann noch div. Lüfter dazu. wenigstens 2, auf dem Bild 3. 1 kühlt den Kühlkörper zusätzlich, die anderen pusten , nach der 1.Schicht, direkt das Modell an, damit es schneller abkühlt und durch die Hitze des Extruders nicht schmilzt.
Bett
Das Bett, korrekterweise Heizbett, ist die Arbeitsfläche eines Druckers. Sie bietet, in der Regel, eine ebene, feste Grundlage, auf der das Modell wachsen kann. In den ersten Jahren war es eine simple Glasplatte, es wurden aber auch schon IKEA-Spiegelfliesen verwendet, so setzten sich in den letzten Jahren immer mehr beschichtete Glas- oder Federstahlplatten durch. Diese ergeben durch die Beschichtung einen besseren Halt. Auf dem Foto ist eine Federstahlplatte zu sehen, die nach dem Druck angenommen werden kann, etwas gebogen wird und das Modell löst sich davon. Unter der Arbeitsfläche befindet sich die Heizung und ebenfalls ein Temperatursensor. Heizung deshalb, weil z.B. PETG, ABS, ASA usw eine Temperatur von wenigstens 80 Grad auf dem Bett benötigen.
Stepper, Endstop und Homing
Stepper, neudeutsch für Schrittmotor, hat die Aufgabe, den Extruder oder das Bett beweglich zu machen. Er bekommt vom "Board" Anweisungen, wie weit er sich drehen soll. Dazu ist er meist über einen Riemen (Foto) mit dem Extruder oder dem Bett verbunden und bewegt diese. Diese Drehungen erfolgen nicht wahllos, sondern in winzigen Schritten, daher der Name und auch die Geräusche , die er macht. Es gibt, meisst, 5 davon am Drucker. 1x an X-Achse, 2x an der Z-Achse, 1x an der Y-Achse und 1x für den Filamentvorschub.
Endstop, ist nichts weiter als Endschalter. Sie gibt es an jeder Achse. Sie sind zwar klein und unscheinbar, aber immens wichtig. Wenn der Drucker eingeschaltet wird, hat er keine Ahnung, welche Stellung seine Achsen haben. Damit er wieder Land sieht und weiß, wo für ihn Anfang und Ende ist, gibt es das Homing. Dadurch werden alle Achsen auf einen definierten Anfangspunkt gefahren. Entweder vorn links unten oder in der Mitte des Bettes. Erst dann ist der Drucker bereit, da er jetzt seinen Arbeitsbereich kennt.
Schichten, Wände und Füllung
Ein Modell wird durch eine Software in Schichten (Layer) "geschnitten" und auch so gedruckt. Im oberen Foto sieht man deutlich diesen Aufbau. Standarthöhe ist 0,2mm , es geht aber auch feiner oder gröber ( 0,1-0,35mm) mit einer 0,4mm Düse. Will man noch feiner oder gröber drucken, kann man auch die Düse austauschen. Während man die Höhe einer Schicht, in Grenzen, wählen kann, ist man in der Breite recht eingeschränkt. es bleibt bei 0,4mm +/- 1mm. Das nennt man dann Wand. Je nachdem wie stabil ein Modell werden soll, kann man die Anzahl der Wände wählen. Im unteren Foto sind es 3. 1x Aussen, 2x Innenwand. Der Rest des Modelles wird mit der Füllung ausgefüllt, die, nicht wie auf dem Foto, sehr eng sein muss, sondern auch mit mehr Zwischenraum gedruckt werden kann. Das spart Zeit und Material.
Software
Um ein Modell, welches als stl-Datei daher kommt, in eine Druckdatei zu wandeln, braucht man eine Software, den Slicer. In diesem Programm werden Eckdaten wie Schichthöhe, Temperaturen, Druckgeschwindigkeit usw. eingegeben daraus errechnet es dann die Befehle, mit denen der Drucker weiß, was er zutun hat. Es gibt dann 2 Möglichkeiten, diese zum Drucker zu bringen. Entweder man sendet die Daten Stück für Stück über USB an den Drucker oder man speichert sie auf eine SD-Karte, die dann in den Drucker gesteckt wird und über das Display kann man die Daten auswählen und drucken. Vorteil der letzten Methode, der PC kann ausbleiben. Als Software haben sich durchgesetzt Ultimaker Cura, Prusa Slicer oder Simplify 3D .
