Wer über die Anschaffung eines 3D-Druckers nachdenkt, muss sich dabei stets mit einer wichtigen Frage auseinandersetzen: Soll es ein einfach zu handhabender Filament-Drucker oder ein präziser Resin-Drucker werden? Beide 3D-Druckverfahren bieten individuelle Vor- und Nachteile. Im folgenden Vergleich stellen wir sechs 3D-Drucker aus unterschiedlichen Preisklassen vor – darunter drei Filament-Drucker und drei Resin-Drucker. Vorab sehen wir uns kurz an, wie die beiden 3D-Druckverfahren funktionieren und für wen sie sich eignen.
Filament- oder Resin-Drucker – was eignet sich für wen?
Im privaten Bereich dominieren einfach zu handhabende Filament-Drucker. Wenn es jedoch auf höchste Präzision und Detailgenauigkeit ankommt, können Resin-Drucker interessant sein. Im folgenden Abschnitt erklären wir, wie die beiden Verfahren funktionieren und für wen sie sich eignen.
Hinweis: Sowohl Filament- als auch Resin-3D-Drucker funktionieren mit verschiedenen Arten von Druckmaterialien, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Ein Überblick über die geläufigsten Materialien findet sich unten im FAQ-Bereich.
Filament-3D-Drucker
Bildhaft gesprochen kann man sich den Filament-Druck – auch FDM (Fused Deposition Modeling) genannt – wie eine computergesteuerte Heißklebepistole vorstellen. Der 3D-Drucker schmilzt einen dünnen Kunststofffaden (das Filament) und trägt das flüssige Material Schicht für Schicht auf eine Plattform auf. Dabei bewegt sich der Druckkopf präzise in alle Richtungen, um die gewünschte Form zu erstellen. Sobald eine Schicht abgekühlt und fest ist, wird die nächste darauf gedruckt. Dieser Prozess wiederholt sich, bis das vollständige Objekt entstanden ist.
Filament-3D-Drucker eignen sich vor allem für Einsteiger und Nutzer, die große 3D-Modelle erstellen wollen. Allerdings lässt die Detailgenauigkeit teilweise zu wünschen übrig. Die wichtigsten Vor- und Nachteile zeigt der folgende Überblick:
Vorteile von Filament-3D-Druckern:
- Einfache Handhabung: Filament-Drucker sind besonders für Einsteiger geeignet, da sie weniger komplex in der Bedienung sind und eine geringere Fehleranfälligkeit aufweisen.
- Kosteneffizienz: Sowohl die Anschaffungskosten der Drucker als auch die Materialkosten für Filamente wie PLA oder ABS sind in der Regel niedriger.
- Größeres Bauvolumen: Filament-Drucker haben im Vergleich zu Resin-Printern oft einen geräumigeren Druckbereich, was die Erstellung größerer 3D-Modelle ermöglicht.
- Vielseitigkeit: Die Auswahl an Filamenten für verschiedene Anwendungsbereiche ist groß, ein Vorteil gegenüber Harzdruckern mit beschränkter Auswahl.
Nachteile von Filament-3D-Druckern:
- Geringere Detailgenauigkeit: Da Filament-Drucker mitunter mehrere Hundert Schichten Kunststoff übereinander auftragen, weisen die fertigen 3D-Modelle sicht- und fühlbare Schichtlinien auf. Die Modelle haben also keine glatte Oberfläche, was insbesondere bei dekorativen Objekten oder Miniaturen mit feinen Details störend sein kann.
- Optimale Ergebnisse nur mit Nachbearbeitung: Wer mit einem Filament-Drucker arbeitet, sollte stets eine Feile und eine Kneifzange bereithalten. Für optimale Ergebnisse müssen die 3D-Modelle nämlich meist nachgeschliffen werden. Das gilt zwar auch für Harzdrucker, ist bei denen aber weniger gründlich nötig. Außerdem werden größere 3D-Modelle größtenteils mit Stützelementen gedruckt, die nach Fertigstellung von Hand entfernt werden müssen.
Resin-3D-Drucker
Ein Resin-3D-Drucker verwendet flüssiges Kunstharz (Resin), das in einem Tank bereitgestellt wird. Ein UV-Laser bestrahlt gezielt bestimmte Bereiche des Harzes von unten, wodurch dieser schichtweise aushärtet. Die Bauplattform bewegt sich nach jeder Schicht minimal, so dass die nächste Schicht des Objekts erstellt werden kann. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis das vollständige 3D-Modell entstanden ist. Hier unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Verfahren: SLA (Stereolithografie) und MSLA (Masked Stereolithography Apparatus). Die genauen Unterschiede erklären wir im FAQ-Bereich.
Resin-3D-Drucker sind besonders geeignet für Anwender, die hochdetaillierte und glatte Oberflächen benötigen, wie beispielsweise im Modellbau oder bei der Herstellung von Schmuck. Allerdings erfordern der Umgang mit flüssigem Harz und die Nachbearbeitung der Drucke ein gewisses Maß an Erfahrung und Sorgfalt. Die wichtigsten Vor- und Nachteile im Überblick:
Vorteile von Resin-3D-Druckern:
- Hohe Detailgenauigkeit: Resin-Drucker können extrem feine Details und komplexe Geometrien mit hoher Präzision darstellen, was sie ideal für anspruchsvolle 3D-Modelle macht.
- Glatte Oberflächen: Die gedruckten Objekte haben in der Regel glatte Oberflächen ohne sichtbare Schichten.
- Leisere Arbeitsweise: Die meisten Resin-Drucker weisen eine geringere Arbeitslautstärke auf.
Nachteile von Resin-3D-Druckern:
- Aufwendige Nachbearbeitung: Nach dem Druck müssen die Objekte gereinigt und unter UV-Licht nachgehärtet werden, was zusätzlichen Aufwand bedeutet.
- Sicherheitsvorkehrungen: Der Umgang mit flüssigem Harz birgt gesundheitliche Risiken und erfordert daher besondere Vorsicht. Was es zu beachten gibt, erklären wir im FAQ-Bereich.
- Höhere Kosten: Sowohl die Anschaffungskosten für Resin-Drucker als auch die Materialkosten für Harze sind tendenziell höher als bei Filament-Druckern.
Kleineres Bauvolumen: Resin-Drucker sind oft auf kleinere Druckgrößen beschränkt.
Drei Filament-3D-Drucker im Vergleich
Vormontierter Filament-3D-Drucker für Einsteiger: ENTINA Tina 2S
Einsteiger, die einfach 3D-drucken wollen, ohne sich mit dem Aufbau oder der Nivellierung zu beschäftigen, ist das Modell Tina 2S von ENTINA eine gute Wahl. Der Hersteller empfiehlt den kompakten 3D-Printer nicht nur für Anfänger, sondern auch für Kinder. Er gehört zu den wenigen Modellen, die komplett vormontiert und einsatzbereit geliefert werden. Dank automatischer Druckbettnivellierung sind für die Nutzung kaum Vorkenntnisse erforderlich.
Der Tina 2S unterstützt PLA-, ABS- und PETG-Filament mit einem Durchmesser von bis zu 1,75 mm. Zu den unterstützten Dateiformaten zählen STL und OBJ, die das Modell wahlweise von einem USB-Stick oder einer SD-Karte verarbeitet. Wi-Fi-Unterstützung bietet der günstige Filament-3D-Drucker ebenfalls, so dass auch per Smartphone-App gedruckt werden kann. Mit Cure und Wiibuilder unterstützt der Tina 2S zwei gängige Slicing-Programme. Die Bedienung erfolgt über ein 4,3-Zoll-Touchdisplay an der Oberseite des Geräts. Im Gegensatz zu den meisten hochpreisigeren Modellen ist der Bildschirm allerdings nicht farbig, sondern monochrom mit blauer Hintergrundbeleuchtung.
Die Druckgenauigkeit fällt mit ±0,1 mm gut aus. Was die maximale Druckgeschwindigkeit angeht, müssen Nutzer mit 150 mm/s Abstriche machen. Auch die Größe des 3D-Modells ist eingeschränkt. Der Druckbereich misst nämlich nur 220 x 220 x 250 mm und ist damit vergleichsweise klein. Erfreulich ist, dass der günstige 3D-Drucker eine beheizte Druckplatte mitbringt. Das erleichtert das Entfernen der fertigen 3D-Modelle.
Schneller Filament-3D-Drucker: Anycubic Kobra 3
Einen Mittelweg zwischen Preis und Leistung finden 3D-Druck-Fans im Anycubic Kobra 3. Der Hersteller positioniert das Modell als ideale Wahl für Anfänger, bietet aber auch Features, die fortgeschrittenen Nutzern gefallen dürften. Der Kobra 3 wird größtenteils vormontiert geliefert. Dank des LeviQ-3.0-Systems für automatische Druckbettnivellierung ist der Drucker im Handumdrehen einsatzbereit.
Der Anycubic Kobra 3 unterstützt eine Vielzahl an Filamenttypen, darunter PLA, ABS, PETG und TPU, mit einem Durchmesser von 1,75 mm. Mit Cura, Simplify3D und Slic3r dürfen Nutzer zwischen mehreren beliebten Slicing-Softwares wählen. Dabei verarbeitet er STL- oder OBJ-Dateien, die als G-Code über USB oder WLAN an den Drucker übertragen werden können. Die Bedienung erfolgt über einen 4,3-Zoll-Touchscreen, der an der Vorderseite des Geräts angebracht ist und sich für eine komfortable Handhabung zwischen 30 und 60 Grad neigen lässt.
Ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zu günstigen 3D-Druckern sind der großzügige Druckbereich und die vergleichsweise hohe Druckgeschwindigkeit. Der Arbeitsbereich umfasst 250 x 250 x 260 mm, womit hier auch größere 3D-Modelle gedruckt werden können. Dabei verarbeitet der Kobra 3 bis zu 600 mm Filament pro Sekunde – ist also um ein Vielfaches schneller als der bereits vorgestellte Einstiger-3D-Drucker Tina 2S von ENTINA. Anzumerken ist jedoch, dass Anycubic für den Dauerbetrieb eine Druckgeschwindigkeit von 300 mm/s empfiehlt.
3D-Drucker mit großem Druckraum und Echtzeitüberwachung: Creality K1 Max
Für ambitionierte Nutzer bieten sich Modelle wie der Creality K1 Max an. Mit einem Druckvolumen von 300 x 300 x 300 mm bietet er einen sehr geräumigen Druckraum und genügend Platz für große 3D-Modelle. Doch der Druckraum ist nicht nur groß, sondern lässt sich dank transparenter Tür auch vollständig verschließen. Im Vergleich zu einem 3D-Drucker mit offenem Druckraum bietet er damit einen entscheidenden Vorteil: Die konstante Temperatur im Inneren verbessert die Haftung der Druckschichten und reduziert das Risiko von Verzug.
Der Creality K1 Max druckt mit einer Genauigkeit von ±0,1 mm und bietet eine rasante Druckgeschwindigkeit von 600 mm/s. Dabei verarbeitet der 3D-Drucker nicht nur PLA- und ABS-, sondern auch PETG- sowie TPU-Filament mit einem Durchmesser von 1,75 mm. Im Vergleich zu günstigen Modellen sind Nutzer bei der Auswahl des Filaments also etwas flexibler. Die Bedienung erfolgt über einen 4,3-Zoll-Touchscreen an der Vorderseite des 3D-Printers. Neben der herstellereigenen Software Creality Print unterstützt der K1 Max auch Slicing-Programme wie Cura, Simplify3D oder PrusaSlicer. Die Datenübertragung erfolgt wahlweise über USB oder drahtlos via Wi-Fi. Ein kleines Manko: SD-Speicherkarten lassen sich hier nicht einlegen. Das Highlight des Creality K1 Max ist die Echtzeitüberwachung: Dank eines integrierten Kamerasystems können Nutzer den Druckfortschritt jederzeit am Smartphone überprüfen. Das funktioniert über die Creality-Cloud-App ortsunabhängig – also auch, wenn Nutzer gerade nicht zu Hause sind. Fehlererkennungssysteme sollen dabei unterstützen, Druckprobleme frühzeitig zu erkennen und zu beheben.
Drei Resin-3D-Drucker im Vergleich
Resin-3D-Drucker für Einsteiger mit viel Zubehör: Anycubic Photon Mono 4
Eine gute Option für einen günstigen Einstieg in die Welt des Resin-Drucks ist der Anycubic Photon Mono 4. Zum Lieferumfang gehören fünf Atemschutzmasken, ein Paar Handschuhe, ein grundlegendes Werkzeugset mit zwei Spachteln sowie drei Inbusschlüssel und eine laser-gravierte Bauplattform, die für eine verbesserte Haftung der Druckobjekte sorgt und die Erfolgsrate der Drucke erhöhen soll. Damit ist das wichtigste Zubehör für den Resin-Druck mit dabei, was insbesondere für Einsteiger von Vorteil ist. Geeignetes Harz (Resin) muss allerdings zusätzlich gekauft werden.
Der Photon Mono 4 arbeitet im LCD-basierten MSLA-Druck und nutzt eine UV-LED mit einer Wellenlänge von 405 nm. Der Belichtungsbildschirm (7-Zoll-Monochrom-LCD) bietet eine hohe Auflösung von 9.024 x 5.120 Pixeln (10K). Die XY-Auflösung, die die Präzision der Druckbewegungen auf der X- und Y-Achse angibt, liegt mit 17 x 17 µm in einem soliden Bereich, so dass Nutzer hier mit präzisen Druckergebnissen rechnen dürfen. Die Druckgeschwindigkeit gibt der Hersteller mit 50 mm/h an, was ein durchschnittlicher Wert ist. Mit einem speziellen High-Speed-Resin sollen jedoch bis zu 70 mm/h möglich sein. Die wohl größte Einschränkung des Photon Mono 4 liegt in seinem vergleichsweise kleinen Druckbereich. Der Arbeitsbereich misst 153,4 mm x 87 mm x 165 mm, woraus sich ein Druckvolumen von 2,2 Litern ergibt. Wer nur kleine oder mittelgroße 3D-Modelle drucken möchte, dürfte sich daran jedoch kaum stören.
Der Anycubic Photon Mono unterstützt die Dateiformate STL und OBJ, die über einen USB-Anschluss an den Drucker übertragen werden können. Die Datenübertragung per SD-Speicherkarte oder Wi-Fi ist bedauerlicherweise nicht möglich. Zur Vorbereitung der Drucke ist der Photon Mono 4 mit der hauseigenen Slicing-Software Anycubic Photon Workshop kompatibel. Alternativ unterstützt er auch Programme von Drittanbietern wie Chitubox und Lychee Slicer. Bedienen lässt sich der Resin-3D-Printer über einen 2,8-Zoll-Farb-Touchscreen, der direkt ins Gehäuse des Geräts integriert wurde.
Schneller Resin-3D-Drucker: ELEGOO Mars 5 Ultra
Wer bereit ist, zugunsten der Druckgeschwindigkeit etwas mehr Geld in die Hand zu nehmen, interessiert sich eventuell für das Modell Mars 5 Ultra von ELEGOO. Der MSLA-Drucker erreicht eine Geschwindigkeit von bis zu 150 mm/h, womit er um ein Vielfaches schneller ist als der bereits vorgestellte Anycubic Photon Mono 4. Was die Auflösung angeht, ist er dem Modell von Anycubic zwar geringfügig unterlegen, lässt mit seinem 7-Zoll-Monochrom-LCD (9K/8.520 × 4.320 Pixel) und einer XY-Auflösung von 18 µm aber trotzdem eine hohe Druckqualität erwarten. Der Druckbereich des Mars 5 Ultra misst 153,36 mm × 77,76 mm × 165 mm, was für kleine bis mittelgroße 3D-Modelle ausreichend ist.
Der ELEGOO Mars 5 Ultra unterstützt die gängigen 3D-Dateiformate STL und OBJ, die sich wahlweise per USB-Anschluss oder via Wi-Fi an den 3D-Printer übertragen lassen. Zur Vorbereitung der Drucke ist der Mars 5 Ultra mit der Slicing-Software Chitubox kompatibel. Die Bedienung erfolgt über einen 3,5-Zoll-Touchscreen, der unten rechts in die Front des Druckers integriert wurde. Ein besonders nützliches Feature ist die Echtzeitüberwachung, die über die integrierte KI-Kamera ermöglicht wird. Die Technologie erkennt automatisch Probleme wie leere Bauplatten oder Modellverformungen und benachrichtigt Nutzer über das integrierte Display, was ein frühzeitiges Erkennen und Beheben von Druckfehlern ermöglicht. Zusätzlich ermöglicht der 3D-Printer Zeitrafferaufnahmen, die nicht nur in sozialen Medien gut ankommen, sondern auch eine genaue Analyse des Druckvorgangs ermöglichen. Das funktioniert allerdings nur über die Chitubox-Pro-Software. Eine Echtzeitansicht per Smartphone-App ist also nicht möglich.
Resin-3D-Drucker für die Massenfertigung zu Hause: Phrozen Sonic Mega 8K S
Wer zu Hause 3D-Modelle in Massenproduktion erstellen möchte – etwa im Bereich Modellbau oder Kleinstfertigung –, braucht ein Modell wie den Phrozen Sonic Mega 8K S. Es handelt sich um einen High-Speed-Resin-3D-Drucker (MLSA), der mit einem großzügigen Druckvolumen von 330 × 185 × 300 mm das Drucken großer oder mehrerer kleiner Modelle in einem einzigen Druckvorgang ermöglicht. Ausgestattet mit einem 15-Zoll-Monochrom-LCD-Bildschirm und einer 8K-Auflösung von 43 µm lässt der Sonic Mega 8K S dabei eine hervorragende Detailgenauigkeit erwarten. Die Geschwindigkeit gibt der Hersteller mit 400 Schichten pro Stunde ein – ein sehr hoher Wert.
Ein besonderes Merkmal ist der integrierte Resin-Tropfhaken, an dem die Bauplattform nach dem Druck aufgehängt werden kann, um überschüssiges Resin abtropfen zu lassen und somit Material zu sparen. Die perforierte Bauplattform sorgt zudem für eine verbesserte Haftung während des Drucks. Zusätzlich verfügt der Drucker über eine aufklappbare Abdeckung, die einen einfachen Zugriff auf die gedruckten Objekte ermöglicht und den Platzbedarf im Arbeitsbereich minimiert.
Der Sonic Mega 8K S unterstützt die gängigen Dateiformate STL und OBJ und ist mit Slicing-Software wie Chitubox oder Lychee Slicer kompatibel. Die Datenübertragung erfolgt über einen USB-Anschluss oder per LAN-Kabel direkt von einem PC. Wi-Fi-Unterstützung oder ein SD-Kartenslot sind nicht an Bord, was angesichts des Preispunkts schade ist. Die Bedienung wird über ein 3,5-Zoll-Touchdisplay ermöglicht.
FAQ – häufig gestellte Fragen zu 3D-Druckern
Welche Arten von Filament gibt es?
Wer sich für einen Filament-Drucker entscheidet, kann zwischen verschiedenen Druckmaterialien wählen. Welches sich am besten eignet, hängt vom geplanten Einsatzzweck ab:
- PLA (Polylactic Acid): Einfach zu verarbeiten, biologisch abbaubar; ideal für Einsteiger und dekorative Objekte.
- ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol): Robust, hitzebeständig und geeignet für technische Anwendungen; benötigt allerdings einen beheizten Druckraum.
- PETG (Polyethylenterephthalat Glycol): Eine Mischung aus PLA und ABS; bietet hohe Festigkeit und ist wasserbeständig.
- TPU (Thermoplastisches Polyurethan): Flexibles Material; ideal für gummiartige Objekte.
Nylon: Sehr stark und langlebig; erfordert hohe Temperaturen von 250 °C und kann nicht von jedem 3D-Printer verarbeitet werden.
Welche Sicherheitsvorkehrungen sind beim Umgang mit Resin-Druckern notwendig?
Flüssiges Harz enthält Chemikalien wie Acrylate und Epoxide, die bei Kontakt mit der Haut oder den Atemwegen Reizungen und Allergien auslösen können. Daher ist es wichtig, bei der Arbeit mit einem Resin-Drucker gewisse Sicherheitsvorkehrungen zu treffen. Dazu zählen:
- Schutzkleidung tragen: Handschuhe, Atemschutzmasken und Schutzbrillen verhindern, dass flüssiges Harz mit der Haut oder den Augen in Kontakt kommt und dass schädliche Dämpfe eingeatmet werden.
- Raum gut belüften: Ausgiebiges Lüften während des Druckvorgangs oder danach sorgt dafür, dass die Konzentration von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) in der Luft keine schädlichen Ausmaße erreicht. Um gesundheitliche Risiken so gering wie möglich zu halten, sollte der Resin-Drucker in einem separaten Raum arbeiten, in dem sich nicht dauerhaft Personen aufhalten.
- Resin-Abfälle richtig entsorgen: Flüssiges Resin ist ein Umweltgift und darf nicht über den Hausmüll oder das Abwasser entsorgt werden. Bereits ausgehärtetes Resin ist hingegen unbedenklich. Wer nicht benötigte Harzreste nicht im Sondermüll entsorgen möchte, kann diese zuvor unter UV-Licht aushärten lassen.
Was ist der Unterschied zwischen SLA- und MLSA-Druck?
SLA (Stereolithografie) und mSLA (Masked Stereolithography Apparatus) sind zwei verschiedene Verfahren des Resin-Drucks. Der Unterschied liegt in der Art und Weise, wie das flüssige Harz ausgehärtet wird. Beim SLA-Druck (Stereolithografie) wird ein UV-Laser verwendet, der das flüssige Harz punktgenau aushärtet, indem er jede Schicht präzise abfährt. Dieses Verfahren ist sehr genau, aber vergleichsweise langsam, da der Laser jede Form einzeln zeichnen muss.
Der mSLA-Druck (Masked Stereolithography Apparatus) verwendet einen UV-Belichtungsbildschirm und eine LCD-Maske, um ganze Schichten gleichzeitig auszuhärten. Dadurch arbeitet mSLA schneller als SLA und eignet sich besonders für größere Modelle oder das gleichzeitige Drucken mehrerer Objekte. Die Präzision beim mSLA-Druck hängt von der Auflösung der LCD-Maske ab, ist aber tendenziell etwas geringer als im SLA-Druck. Der DLP-Druck (Digital Light Processing) nutzt einen digitalen Projektor, um große Schichten von Hartz gleichzeitig auszuhärten. Dadurch ist DLP in der Regel schneller als klassisches SLA, da er mit hochauflösendem Licht arbeitet und keine beweglichen Laser benötigt. Die Druckqualität hängt dabei von der Projektorauflösung ab, wodurch feinere Details als bei MSLA möglich sind. Allerdings kann es durch die pixelbasierte Belichtung zu leichten Treppeneffekten kommen. DLP eignet sich besonders für kleinere Druckbereiche mit hoher Präzision und ist daher eine beliebte Wahl für den Druck detailreicher Modelle oder technischer Bauteile.
Was ist eine Slicing-Software?
Die Slicing-Software ist das zentrale Werkzeug im 3D-Druck. Sie übersetzt ein digitales 3D-Modell in Anweisungen für den 3D-Drucker um. Der Begriff Slicing bezieht sich darauf, dass die Software das Modell in viele dünne horizontale Schichten (Slices) zerlegt. Diese Schichten werden dann nacheinander gedruckt, um das Objekt zu erstellen. Die Software erstellt dabei einen G-Code, der den Drucker steuert und Parameter wie Druckgeschwindigkeit, Schichthöhe, Materialverbrauch und die Position des Druckkopfs festlegt. Besonders beliebte Slicer sind der Ultimaker Cura, Prusa Slicer und der Simplify3D.
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