Inno3D D1 im Vorabtest - überzeugender und bezahlbarer 3D-Drucker

3D-Drucken war lange Zeit die Domäne hochspezialisierter Firmen, die sowohl im rapid prototyping als auch in der Kleinserienproduktion angesiedelt waren. Vorteile sind nicht nur die unmittelbare Überprüfung eines Designs vor der Herstellung teurer Formwerkzeuge und –anlagen. Auch die Produktion geringer Stückzahlen ohne Werkzeuge und direkt funktionsfähige Werkstücke ist ein klassischer Einsatzbereich für 3D-Drucker. Dank immer günstigerer Modelle werden 3D-Drucker aber auch für Privatnutzer und Teilnehmer an der „Maker Bewegung" immer interessanter. Wir konnten uns noch vor dem Verkaugsstart des 3D-Druckers einen Eindruck anhand eines Vorseriengeräts verschaffen. In der Zwischenzeit ist der Drucker aber im Handel verfügbar.

Dieser Test wurde von unserem Gastautor und Forenadministrator Matthäus Tumbrink erstellt.

3D-Drucker sind aktuell sicherlich eines der Hype-Themen im Internet. Es vergeht kaum ein Monat in dem nicht ein neues Gerät auf einer der Crowdfunding-Plattformen erfolgreich abgeschlossen wird und dann in die konkrete Umsetzungsphase geht. Aber auch erfahren Firmen wie Inno3D versuche mit Geräten wie dem D1 erste Duftnoten in dem potentiell extrem erfolgreichen Markt zu hinterlassen. Das Potential, das aktuell in der 3D-Drucker-Bewegung gesehen wird, ist enorm, manche Wirtschaftsexperten prophezeien sogar eine neue industrielle Revolution. Ob es wirklich so weit kommt, sei einmal dahingestellt, extrem interessant sind 3D Drucker ab in jedem Fall.

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Ein paar Grundlagen

Die bevorzugt eingesetzten Verfahren sind vor allem die Stereolithografie und das Lasersintern, bzw. Melting. Über Laserlicht wird beim STL ein flüssiger UV-aktiver Kunststoff zum Aushärten angeregt. Das Modell wächst dann langsam in das Kunststoffbad hinein.

Das Sinter via Laser erfolgt ähnlich: Hierbei wird ein Granulat aus Kunststoff, Metall oder kunststoffummanteltem Metall mithilfe eines Lasers schichtweise an- oder aufgeschmolzen. Auch hier baut sich das Werkstück auf einer nach unten fahrenden Platte auf, die voll Werkstoff liegt.

Anders das sogenannte fused deposition Modeling, kurz FDM. Ein Kunststoff- (Thermoplaste wie ABS, PLA, PC) oder Wachsfaden wird aufgeschmolzen und das flüssige Material nur dort aufgebracht, wo es tatsächlich eingesetzte werden soll.

Durch immer bessere und günstigere Komponenten gefördert, hat sich in den letzten Jahren eine rege Szene rund um das Thema 3D-Drucken entwickelt, deren Drucker meist nach dem FDM-Verfahren arbeiten, wie auch das von uns getestete Modell.

Der Drucker

Technische Daten

• Abmessungen: 36x35x37cm
• Gewicht: 8kg (ohne Filament)
• Bauraum: 140x150x150 mm
• Genauigkeit: 0,15 mm

Das von uns getestete Vorserienmodell des Inno3D D1 macht einen sehr soliden Eindruck. Gehäuse, dass die Steuerelektronik samt Display aufnimmt, ist aus 0,8-1mm starkem Stahlblech gefertigt, dessen Qualität auf einem sehr hohen Niveau ist: Die Spaltmaße sind klein, Toleranzen sind nicht zu finden, aber kommen wir zum wesentlichen: der Druckmechanik.

Diese arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie die Selbstbaudrucker der Maker-Szene: Ein Druckkopf, der sogenannte Extruder, erhitzt einen Kunststoffdraht aus einem thermoplastischen Kunststoff und drückt diesen durch eine Düse, die bereits wesentlich die Druckqualität bestimmt: Je kleiner deren Durchmesser, desto dünner sind die gedruckten Schichten und desto feiner wirkt das fertige Produkt. Inno3D verbaut den Motor des Extruders und die gesamte Mechanik in einem aus Aluminium gefrästen Gehäuse und beugt so Ungenauigkeiten im Betrieb vor.

Der Druckkopf selbst bedient die X- und Z-Achse. Der Antrieb erfolgt mittels zweier Servomotoren, die den Kopf mithilfe eines Zahnriemen über das Führungsgestänge bewegen.

Das verflüssigte Plastik wird auf eine aus ca. 8 mm starkem Aluminium gefrästen Bodenplatte gedruckt, die im Betrieb stabil auf Temperatur gehalten wird. Das ist nicht nur für die Qualität, sondern auch für die Haftung des Modells auf der sogenannten Hot plate wichtig, wie die Bodenplatte meist genannt wird. Sie übernimmt auch die Bewegung in Y-Richtung. Die Mechanik ist erneut angenehm hochwertig: Ein seitlicher Motor bewegt sich über einen Zahnriemen die über Schienen laufende Hot plate.

Unser Testmuster übernimmt damit erfreulicherweise keine Krankheiten der Selbstbaudrucker, die in erster Linie durch zu hohe Toleranzen in Lagern und Antrieben entstehen.

Frei von Tadel ist der D1 allerdings hier nicht: Die Lager sind geschmiert und müssen für einen erschütterungsfreien Lauf immer wieder nachgeschmiert werden. Hier wären Trockenschmierungen wünschenswert. Der einseitige Antrieb der Hotplate kann außerdem zu Verspannungen führen, die (wie der Test später noch zeigen wird) zu unsauberen Druckergebnissen führen kann.

Der Drucker arbeitet mit einem internen Mikrocontroller, der über ein Touchdisplay gesteuert wird.

Ist die Kalibrierung durchgeführt, ist der Drucker bereit zum Drucken. Die Druckdaten können entweder von einer SD-Karte oder direkt über den Rechner eingelesen werden, wobei im letzteren Fall der Rechner für die Dauer des Druckvorgangs laufen muss.

Die Software

Die von Inno3D mitgelieferte Software ist simpel und sehr einfach zu bedienen: Man lädt das zu druckende Modell, das im Format *.stl vorliegen muss, in die Software und platziert es dann auf der gezeigten Grundfläche. Zusätzlich können noch Drehung und Skalierung angepasst werden. Anschließend lässt die Software das Modell in Schichten zerlegen (das slicen), dann schreibt das Programm eine gcode-Datei, die den Drucker steuert.

Dabei ist die vorhergesagte Druckzeit erstaunlich nah an der realen Zeit. Nun können die Daten entweder direkt via USB an den Drucker geschickt werden, oder eben auf einer SD-Karte gespeichert und später zum Drucken auf dem Display des Druckers ausgewählt werden.

Ja, mehr gibt es da wirklich nicht zu tun. Unsere Fotostrecke zeigt den Ablauf deswegen nochmal in Bildern.

Ergebnisse

Fazit

Die Software ist für den Endkunden gedacht und ist versierten Anwendern deswegen fast schon zu einfach, aber da der Drucker einem bekannten Prinzip folgt, kann auch mit Sli3r gearbeitet werden, was deutlich mehr Spielraum zum Experimentieren lässt.

Was uns bei unserem Vorserienmodell als störend aufgefallen ist, war der „wobble" der hot plate, was sich zwar durch ausreichende Schmierung minimieren lässt, dennoch besser gelöst werden könnte. Es ist aber festzuhalten, dass wir uns mit einem Vorserienmodell beschäftigt, das entsprechend auch noch einige Kinderkrankheiten haben darf - in der Zwischenzeit ist die finale Version aber im Handel verfügbar. Verbesserungspotential bietet die Bodenplatte, die in horizontaler Richtung bewegt, da so stets die Gefahr besteht, dass das Modell umkippt. Das ist uns natürlich prompt passiert ist, weil sich die Hotplate zu stark abgekühlt hat.

Den Vergleich mit makerbots und dessen anderen Derivaten muss der D1 nicht scheuen, im Gegenteil. Er wirkt robust und ist mit seiner unverbindlichen Preisempfehlung von 999 Euro für all diejenigen interessant, die sich nicht erst mit dem Drucker an sich beschäftigen wollen, sondern einfach ihre Werke drucken möchten.

Abschließend etwas persönliches: Mich hat der Drucker begeistert und ich war traurig, ihn nach etwas über einer Woche wieder abgeben zu müssen.