Ausprobiert: Stereolithographie-3D-Drucker Nobel 1.0 von xyzPrinting

Stereolithographie-3D-Drucker, die mit einem Laserstrahl punktuell lichtempfindliches, flüssiges Kunstharz aushärten, waren früher eine reine Industrietechnik – jetzt gibt es Geräte für unter 2000 Euro zu kaufen.

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Nobel xyzprinting
Von
  • Peter König

Mit dem Nobel 1.0 drängt der taiwanesische 3D-Drucker-Hersteller xyzPrinting auf den Markt der günstigen 3D-Stereolithographie-Drucker, den der Pionier Formlabs erschlossen hat. Der Nobel härtet Objekte bis zu einer Größe von 12,8 cm × 12,8 cm × 20 cm mit Hilfe eines Lasers aus flüssigem Kunstharz (Photopolymer). Die minimale Schichtdicke liegt bei 0,025 Millimetern, maximal können die Schichten 0,1 Millimeter dick sein.

Nobel 1.0 von xyzPrinting (7 Bilder)

Nachfüll-Automatik

In das Harzbecken (Vordergrund) taucht ein Schwimmer (das schräge Ding links hinten). Registriert der zu wenig Füllstand im Becken, sorgt eine Pumpe für Nachschub aus der Harzflasche (rechts hinten).

Zu den Besonderheiten der Maschine gehört ein Schwimmer im Harzbad, der zur Neige gehendes Material erkennt und aus einem Vorratsbehälter nachpumpt, sowie die regelbare Intensität des Lasers: Wer feinere Details braucht, reduziert die Leistung, erhält allerdings weichere Objekte, die erst ihre Endfestigkeit erreichen, wenn man sie eine Weile dem Tageslicht aussetzt. Diese Wahl hat man aber nur, wenn man die Maschine von einem direkt angeschlossenen Rechner aus betreibt; wer vom USB-Stick aus druckt, hat nur die Standardeinstellung zur Verfügung.

Der Nobel 1.0 von xyzPrinting mit aufgesetzter Haube. Sie sitzt nur lose auf dem Gerät und kann einfach abgenommen werden.

Was als erstes beim Nobel 1.0 auffällt: Schaltet man ihn ein, braucht er volle 10 Minuten, bis er betriebsbereit ist. Um das auch unmissverständlich klarzumachen, erscheint auf dem kleinen Display des Druckers ein Countdown. Allerdings ist es nicht nötig, die Maschine zwischen den Drucken auszuschalten, daher störten uns diese 10 Minuten nicht so sehr wie andere Tester, deren Erfahrungsberichte man im Internet findet. Was das Gerät in dieser Zeit treibt, wissen wir allerdings auch nicht.

Vor dem ersten Druck – oder auch nach jedem Wechsel des Harzbeckens und/oder der Bauplattform – muss man die Lage dieser beiden Bauteile zueinander justieren. Das ist ähnlich einfach wie der entsprechende Vorgang bei den herkömmlichen FDM-Druckern, die geschmolzenes Plastik verarbeiten: vier Justierschrauben des Tisches lockern, Tisch ganz runterfahren, auf den Boden des Beckens drücken, Schrauben anziehen, fertig.

Unsere ersten Druckversuche starteten wir von einem direkt angeschlossenen Laptop aus – Bauraum vollstellen mit Teststücken, feinste Auflösung wählen und los. Das war keine gute Idee, denn keiner dieser Drucke gelang. Mal brach die Datenübertragung mit einer Fehlermeldung ab, mal hörte der Drucker nach ein paar Schichten auf zu drucken – all das legt die Vermutung nahe, dass die schiere Menge an Geometrie-Daten irgendein Glied der Datenübertragungskette gesprengt hat. Als wir dann jedes Teststück einzeln und noch dazu vom USB-Stick aus druckten (die Software des Herstellers packt alle nötigen Informationen in eine Datei proprietären Formats), funktionierte alles reibungslos.

3D-Druck

Der Sammelbegriff 3D-Druck steht heute für ein ganzes Bündel von Fertigungstechniken, die nach unterschiedlichen Prinzipien funktionieren und sich jeweils nur für ganz bestimmte Materialien eignen. Ihr gemeinsamer Nenner: Alle Verfahren bauen dreidimensionale Objekte, indem sie Material in dünnen Schichten auftragen und verfestigen.

Die größte positive Überraschung beim Test des Nobel 1.0: Sämtliche Teststücke ließen sich nach Ende des Druckvorgangs mit Leichtigkeit und einem Metallspachtel vom Drucktisch lösen – beim Form 1+ hingegen, den wir zuvor getestet hatten, war dies stets ein kritischer Moment gewesen, bei dem auch manches Testobjekt beschädigt wurde, weil so große Kraft zum Lösen nötig war. Allerdings kam es im Test beim Nobel 1.0 auch zweimal vor, dass sich ein Objekt schon während des Drucks von selbst von der Plattform löste und dadurch rettungslos verloren war. Der Fehldruck hatte sich dann unten am Boden des Harzbeckens festgesaugt (trotz Antihaft-Beschichtung) und war nur schwer wieder zu lockern. Wir haben gute Erfahrungen damit gemacht, das Objekt durch Drehbewegungen allmählich vom Boden zu trennen. Um solche Unfälle zu verhindern, bietet die Software an, dem Objekt eine größere Grundfläche hinzuzufügen, was in der FDM-Welt als Brim bekannt ist. Dieses Angebot sollte man lieber einmal zu oft annehmen, wenn man die Zahl der Fehlschläge minimieren will.

Für Leute, die vom FDM-3D-Druck kommen, ist Stereolithographie eine neue Welt, in der sie an vielen Stellen umdenken müssen. Verglichen mit anderen Harzdruckern fühlt sich die Arbeit mit dem Nobel 1.0 allerdings noch ziemlich ähnlich wie mit einem Schmelzschicht-3D-Drucker an – angefangen vom dem rustikalen Vorgang des Justierens der Druckplattform über vier Schrauben über das gelegentlich auftretende Phänomen, dass sich die Objekte im Druck von der Platte lösen, bis hin zur Druckqualität bei größeren Objekten wie unseren Origami-Hasen: Die zeigen deutlich sichtbare waagerechte Rillen zwischen den Schichten, wie man sie vom FDM-Druck kennt – das können andere Stereolithographie-Maschinen besser.

Ansonsten war es aber ein Vergnügen, den Nobel 1.0 als Gast im Testlabor zu haben: Die Maschine arbeitete zuverlässig, sodass in der Regel der am Abend zuvor angeworfene 3D-Druck am nächsten Morgen kopfüber an der Druckplattform hing und auf sein Alkoholbad zum Entfernen von Harzresten wartete. Die Kollegen von der US-Make hatten in ihrem Test der Maschine gelegentlich mit nur oberflächlich ausgehärteten Hüllen über Blasen flüssigen Harzes zu kämpfen – das ist uns nicht untergekommen. Die fertigen 3D-Drucke sind ausreichend hart, bleiben aber noch etwas elastisch, sodass die dünnen Löffel unserer Origami-Hasen nicht sofort abbrechen, wenn sie etwas ungeschickt oder zu kraftvoll angepackt werden.

Natürlich ist die Maschine kein Schnäppchen, das Harz ist mit über 100 Euro pro Liter ziemlich teuer und nur über den Hersteller zu beziehen und irgendwann muss das Harzbecken ausgetauscht werden, wenn seine Unterseite sich zu trüben beginnt. Wer aber unbedingt jetzt sofort auf der eigenen Maschine stereolithographieren will, fährt mit dem Nobel 1.0 derzeit wohl am günstigsten.

Hersteller xyzPrinting
Maximale Objektgröße 12,8 cm x 12,8 cm x 20 cm
Schichtdicken 0,025 mm, 0,05 mm, 0,1 mm
Abmessungen Gerät
28 cm x 34 cm x 59 cm
Betriebssysteme Windows ab 7, Mac OS X ab 10.8
Übertragen der Druckdatei über ... USB-Kabel, USB-Stick
Preis ab 1770 €

(pek)