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Wissen · Konstruktion

Wandstärken und
Konstruktions­regeln

Die meisten Probleme im 3D-Druck entstehen nicht an der Anlage, sondern im CAD: zu dünne Wände, Überhänge ohne Stütze, Bohrungen am Nennmaß, Hohlräume ohne Öffnung. Diese Regeln vermeiden sie, bevor Sie hochladen.

Wandstärken

VerfahrenMindestensEmpfohlen
FDM1,0 mmtragende Wände und Wände mit Gewindeeinsätzen ab 1,5 mm; Hochleistungskunststoffe ab 1,5 bis 2 mm
SLA0,5 mmgroßflächige Wände mit Rippen abstützen
SLS0,8 mmab 1,5 mm für reproduzierbare Maße und Festigkeit

Gleichmäßige Wandstärken sind wichtiger als dicke: Wo eine dicke Wand auf eine dünne trifft, kühlt der Kunststoff ungleich ab und das Bauteil verzieht. Massive Blöcke lassen sich bei FDM mit Füllstruktur drucken, das spart Zeit und Material; sagen Sie uns, wo das Bauteil voll sein muss, etwa unter Gewindeeinsätzen.

Überhänge und Brücken

Bei FDM braucht jede Fläche, die flacher als etwa 45° zur Bauebene liegt, eine Stützstruktur, ebenso jede freie Brücke über etwa 5 mm. Stützen werden entfernt, ihre Ansatzstellen bleiben aber sichtbar und rauer. Legen Sie Sichtflächen deshalb nach oben oder senkrecht, und fasen Sie Überhänge an, wo es die Funktion erlaubt. Bei SLA setzen wir die Stützen automatisch; kennzeichnen Sie Sichtflächen in der Zeichnung, dann liegt die Stützseite dort, wo sie nicht stört. SLS kommt ohne Stützen aus, weil das Pulverbett trägt: Hinterschnitte und innenliegende Kanäle sind dort frei konstruierbar.

Bohrungen

Gedruckte Bohrungen fallen kleiner aus als das Nennmaß und sind von der Allgemeintoleranz ausgenommen. Mindestdurchmesser: FDM 2 mm, SLA 0,8 mm, SLS 1 mm; kleinere Bohrungen deuten wir an und bohren sie nachträglich auf. Liegende Bohrungen bei FDM werden durch die Schichtstufen leicht unrund und etwas kleiner: 0,1 bis 0,75 mm größer auslegen oder stehend drucken. Passbohrungen arbeiten wir spanend nach; das ist gesondert zu vereinbaren. Mehr dazu unter Toleranzen im 3D-Druck.

Gewinde

Gedruckte Gewinde eignen sich nur für grobe, wenig belastete Verbindungen. Für alles andere empfehlen wir Gewindeeinsätze aus Messing oder Stahl oder nachträglich geschnittene Gewinde; beides bieten wir an. Die Wandstärke um Einsätze und geschnittene Gewinde soll mindestens 2 mm betragen. Bei SLS sind gedruckte Gewinde ab M10 fertigbar, wenn sie in Aufbaurichtung liegen.

Bewegliche und gefügte Elemente

Schnapphaken, Clips, Filmscharniere und Passungen sind fertigbar; damit sie wie vorgesehen funktionieren, nennen Sie bei der Anfrage die maßgeblichen Anforderungen: Kraft, Weg, Spaltmaß, Gegenstück. Wir stimmen Werkstoff, Orientierung und Nacharbeit darauf ab. Für bewegliche Teile, die in einem Stück gedruckt werden, sind Spaltmaße einzuplanen: bei SLS und SLA ab etwa 0,5 mm je Seite, bei FDM 0,3 bis 0,5 mm, bei großen Bauteilen mehr. Für Filmscharniere und Clips ist PA11 aus dem SLS der zäheste Werkstoff.

Hohlräume und Entpulverung

Geschlossene Hohlräume sind bei SLS und SLA zu vermeiden oder mit Öffnungen von mindestens 3,5 mm Durchmesser zu versehen, besser zwei je Hohlraum, damit Pulver beziehungsweise Harz entfernt werden kann. Innenliegende Kanäle brauchen einen Zugang an beiden Enden. Bei FDM sind geschlossene Hohlräume möglich, werden aber mit Füllstruktur gedruckt, wenn nichts anderes vereinbart ist.

Aufbau­richtung

Wir wählen die Orientierung nach Maßhaltigkeit, Oberfläche und Festigkeit. Die Festigkeit in Aufbaurichtung liegt bei FDM deutlich unter der Festigkeit in der Schichtebene, bei SLS ist der Unterschied gering. Ist eine Belastungsrichtung kritisch, geben Sie sie an; dann richten wir das Bauteil danach aus, auch wenn es dadurch länger im Druck steht.

Beschrif­tungen und Details

Erhabene Schrift und feine Details sollen bei FDM nicht unter 1,0 mm Strichstärke liegen, bei SLS erhaben nicht unter 1,0 mm und vertieft nicht unter 0,5 mm, bei SLA nicht unter 0,3 mm. Vertiefte Schrift ist bei SLS besser lesbar als erhabene, weil das Pulver die Kanten weich zeichnet.

Vor dem Upload

  1. Wandstärken gegen die Tabelle oben prüfen, Übergänge zwischen dick und dünn entschärfen.
  2. Bohrungen, die passen müssen, größer auslegen oder zur Nacharbeit kennzeichnen.
  3. Gewinde als Einsatz vorsehen, 2 mm Wand darum lassen.
  4. Hohlräume öffnen, Kanäle beidseitig zugänglich machen.
  5. Sichtflächen und kritische Lastrichtung in der Zeichnung nennen.
  6. Als STEP exportieren, Einheit Millimeter, Maßstab 1:1; siehe Dateiformate für den 3D-Druck.

Diese Hinweise sind Empfehlungen; Abweichungen prüfen wir im Rahmen der Machbarkeit und sprechen sie im Angebot an. Verbindlich sind die Werte der Fertigungsrichtlinie.

Angebot

Schicken Sie uns Ihre Daten als STEP, STL, 3MF oder IGES. Sie erhalten in der Regel innerhalb eines Werktages ein Angebot mit Verfahrensempfehlung und Hinweisen zur Machbarkeit.