3D-Drucker Test 2018

Die besten 3D-Drucker im Vergleich.

Das Wichtigste in Kürze
  • 3D-Drucker gibt es heutzutage nicht mehr nur als Bausätze, sondern auch als vollständige Modelle für den Heimgebrauch. Man kann in ihnen dreidimensionale Objekte aus dem Werkstoff Filament drucken.
  • Die Bauraumgröße ist ein entscheidendes Kriterium, wenn Sie einen 3D-Drucker kaufen möchten. Denn diese begrenzt die Größe des zu erstellenden Objekts.
  • Die Druckgeschwindigkeit ist ebenfalls wesentlich. Günstigere Modelle, die im Preis unter 1000 Euro liegen, drucken im Allgemeinen mit einer Geschwindigkeit von 150 mm/s. Für einen Testdruck können hier mehr als zwei Stunden ins Land gehen. Hochwertigere 3D-Drucker arbeiten doppelt so schnell.

3D-Drucker Test

Dreidimensionale Objekte aus dem Drucker: Was wie Science-Fiction anmutet, ist seit Langem Wirklichkeit in 3D-Labors und industrieller Fertigung. Auch in Privathaushalten hält die 3D-Drucktechnologie Einzug.

In einer Erhebung hat das Statistik-Portal Statista ermittelt, dass 37 Prozent der deutschen Unternehmen Erfahrungen (unmittelbar oder mittelbar) mit 3D-Druck haben. Dabei gaben 5,5 Prozent der befragten deutschen Firmen an, dass sie die 3D-Drucktechnologie (Additive Manufacturing) nutzen, um Bauteile und Endprodukte zu fertigen.

Wie die Branche wächst, untersucht Statista ebenfalls: Während im Jahr 2014 der Umsatz der 3D-Druckindustrie weltweit gesehen noch bei 3,3 Milliarden US-Dollar lag, liegt die Umsatzprognose für das Jahr 2020 bereits bei über 20 Milliarden US-Dollar.

Auch wenn Privatanwender hier nicht den Löwenanteil ausmachen, beeinflussen sie trotzdem das Wachstum der Branche. So ist die 3D-Drucktechnologie auch für den Hausgebrauch seit einigen Jahren bezahlbar geworden.

1. Wie geht 3D-Druck vor sich?

Was ist ABS?

ABS ist ein Kunststoff, der in vielen Haushalts- und Konsumprodukten und besonders in der Automobil- und Elektroindustrie verwendet wird. Auch in 3D-Druckern gebraucht man ABS, das für Acrylnitril-Butadien-Styrol steht. Dieser Kunststoff ist relativ einfach formbar, zeichnet sich aber dennoch durch Witterungsbeständigkeit aus. Zum Beispiel Legosteine bestehen daraus.

Unter Ausdrucken verstand man bislang Texte oder Bilder, die man mit entsprechenden technischen Geräten auf Papier bringt. Die am weitesten verbreiteten Verfahren hierzu sind additiv: Aufs Papier kommt beim Druckvorgang Tonerschwärze oder Tinte.

Additiv ist auch der 3D-Druck – er wird als „Additive Fertigung“ bezeichnet. Das Objekt wird nicht etwa, wie bei der konventionellen, abtragenden Fertigungsmethode, aus einem festen Block heraus gefräst. Bei der Additiven Fertigung baut sich das herzustellende Objekt Schicht für Schicht von unten nach oben auf.

Dazu wird von einer Rolle das Material, das als Filament bezeichnet wird, abgewickelt. Es gelangt durch eine Düse, die auf drei Achsen beweglich ist. Das zuvor durch Hitze verflüssigte Filament erstarrt an der Luft dann schnell.

3D-Drucker FDMVerfahrensweisen: Die hier gebräuchlichen technischen Abkürzungen FDM (Fused Deposition Modeling) und FFF (Fused Filament Fabrication) benennen prinzipiell beide das oben beschriebene Schichtschmelzverfahren.

2. Welche Typen von 3D-Druckern gibt es?

In diesem 3D-Drucker-Vergleich geht es speziell um eine Art der 3D-Drucker: Dies sind komplette 3D-Printer, bei denen Sie in der Regel nur noch das Filament einlegen müssen, um den Druckvorgang zu starten.

Für technisch versierte Bastler oder ambitionierte Tüftler gibt es auch Bausätze, mit denen man einen 3D-Drucker selber bauen kann.

2.1. Fertige 3D-Drucker

Die gebrauchsfertigen Geräte, ob günstiger 3D-Drucker oder hochwertigerer 3D-Printer, können mit wenigen Handgriffen in Betrieb genommen werden. Hier gilt es die Filamentrolle einzulegen und die Transportsicherungen zu entfernen – und das Gerät kann dann per USB an den Computer angeschlossen werden.

Auflösung: Präzision Tropfen für Tropfen

Bei normalen Druckern hängt die Schärfe des gedruckten Bildes von der Maßeinheit dpi ab, der Anzahl der Punkte pro Zoll (dots per inch). Die Auflösung ist umso höher, je dichter die Punkte angeordnet sind. Bei 3D-Druckern findet sich hier eine Entsprechung: Von der Größe der ausgegebenen Tropfen ist es abhängig, wie präzise die Darstellung ist.

Zu den Druckdaten

Die meisten im Handel erhältlichen 3D-Drucker erhalten die entsprechenden Druckdaten per SD-Karte, per USB-Stick oder über das USB-Kabel. Es gibt auch Geräte mit WLAN-Schnittstelle. Einige 3D-Drucker, die sich an technische Tüftler richten, sind mit einer Möglichkeit der Aufrüstung für den RaspberryPi versehen.
Um die 3D-Druckdaten zu generieren und zu editieren, gibt es von den Herstellern meist eine entsprechende Software, die im Lieferumfang enthalten ist. Der Download von 3D-Vorlagen ist von entsprechenden Internet-Portalen möglich. Hier tun sich etwa besonders die Hersteller Ultimaker, Makerbot und XYZprinting hervor.

Modelle mit integriertem 3D-Scanner: Bei diesen 3D-Druckern lassen sich Objekte in den Druckraum setzen und dann scannen. 3D-Drucker FDMDie Speicherung der Objektform wird im internen Speicher des Druckers oder auf einer SD-Karte vorgenommen. Sobald die Vorlage aus dem Druckraum wieder entnommen ist, kann mit der Erstellung der Kopie begonnen werden.

Diese Vorzüge und Nachteile haben Sie bei einem vollständigen 3D-Drucker:

  • Das Gerät muss nicht umständlich aufgebaut werden.
  • Ihnen wird damit ein schneller Einstieg in den 3D-Druckbereich geboten.
  • Die Bestückung mit Filament kann sich manchmal schwierig gestalten.
  • Die Bedienung der 3D-Drucker-Software kann umständlich sein.

2.2. Bausatz für 3D-Drucker

Mit einem 3D-Drucker-Bausatz kann man als ambitionierter Bastler genau durchdringen, wie ein 3D-Printer funktioniert. Man sollte sich dabei aber vor Augen halten, dass es ziemlich kompliziert sein kann, einen solchen Bausatz zum fertigen Gerät zusammenzubauen.

Einen 3D-Drucker selber zu bauen, heißt natürlich, ihn genau zu kennen. Das kann ein großer Vorteil sein. Sie können jedes Teil sorgsam wählen und an die jeweiligen 3D-Drucker-Vorlagen anpassen.

Bei einigen Bausätzen kann auch ein 3D-Scanner eingebaut werden, mit dem 3D-Modelle einfach erstellt werden können. Von einer kleinen 3D-Drucker-Vorlage, die der Scanner abliest, lassen sich dann auch größere 3D-Modelle fertigen.

Es gibt zum Beispiel gute Bausätze der Hersteller Velleman, PrintMate oder RepRap. Die Preise können sich hier zwischen circa 300 und 1500 Euro bewegen.

2.3. Multiple 3D-Drucker

Multiple 3D-Drucker sind Weiterentwicklungen beim 3D-Druck. Statt sich beim Drucken nur eines Materials und einer Technik zu bedienen, kommen dabei verschiedene Materialien und Techniken zum Einsatz. So hat die hierzu forschende Cornell-Universität in New York mit einem multiplen 3D-Drucker eine vollständige Zink-Luft-Batterie gefertigt.

Für den Hausgebrauch sind diese weiterentwickelten Geräte mit ihren Abläufen aber (noch) zu komplex. Multiple 3D-Drucker sind in erster Linie für den Einsatz in der Industrie gedacht.

multipler 3D-Druck

3. Kaufberatung für 3D-Drucker: Wichtige Kriterien

Wollen Sie einen 3D-Drucker kaufen, werden Sie bei Ihrem Test 2018 auf Namen von Herstellern stoßen, die eher nicht so geläufig sind. Statt Hewlett-Packard, Canon, Epson, Brother oder Samsung lauten die wichtigen Marken bei 3D-Druckern etwa XYZPrinting, Ultimaker oder Makerbot.

Damit das Gerät auch wirklich zu Ihrem persönlichen 3D-Drucker-Vergleichssieger wird, sollten Sie folgende Kategorien in Augenschein nehmen:

3.1. Anschluss

Für den Digitaldruck in 3D ist ein Computer, Laptop oder Notebook mit USB-Anschluss oder auch WLAN erforderlich. Es kann auch eine SD-Karte genügen, da einige 3D-Printer einen SD-Kartenleser haben. Damit können Sie 3D-Modelle direkt von der Speicherkarte aus erstellen.

3.2. Druckgeschwindigkeit

Druckgeschwindigkeit
Bei der Druckgeschwindigkeit unterscheiden sich hochwertige Modelle stark von günstigen 3D-Druckern.

In Sachen Druckgeschwindigkeit lassen sich bei den 3D-Druckern größere Unterschiede ausmachen: Hochwertigere Geräte arbeiten mit bis zu 300 mm/s, während günstigere 3D-Drucker maximal die Hälfte dieser Druckgeschwindigkeit schaffen.

Wenn Sie einen Test am 3D-Drucker vornehmen, werden Sie merken, dass ein Druck um die zwei Stunden dauern kann. Trotzdem: Auch wenn ein 3D-Druck-Service oder eine Online-Druckerei mit höheren Druckgeschwindigkeiten arbeiten, für die Privatnutzung zu Hause ist das ausreichend.

3.3. Druckmaterial

3D-Drucker können Produkte und Werkstücke aus verschiedenen Materialien erstellen. Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Überblick über die Unterschiede der einzelnen Materialien. Der für Sie beste 3D-Drucker braucht nicht alle Filamente verarbeiten zu können – nur die, die für Ihre Zwecke wichtig sind.

Material Kurzbeschreibung
ABS Acrylnitril, Butadien und Styrol sind die Bestandteile von ABS, einem erdölbasierten Werkstoff. Nach dem Drucken kann er leicht bearbeitet werden. Er zeichnet sich auch dadurch aus, dass er leicht und witterungsbeständig ist. Lego-Steine sind aus diesem Kunststoff gemacht. Auch die meisten Gehäuse von elektrischen Geräten bestehen daraus.

Als häufiges Problem wurde bei ABS-Filament unangenehmer Geruch beim Drucken verzeichnet. Als negativ wurde auch „Warping“ genannt, das heißt, der Ausdruck schrumpfte nach Abkühlung. Dieses Problem lässt sich mittlerweile aber durch die Drucksteuerungs-Software beheben.

PLA Polylactid (PLA) kommt bei Filament für den 3D-Druck ähnlich häufig zum Einsatz wie ABS. Der Werkstoff basiert aber auf Maisstärke. Er ist also biologisch abbaubar. Geruch beim Drucken und Warping sind hier in weit geringerem Ausmaß zu verzeichnen.
Nylon Mit Nylon wird die chemische Verbindung Polyhexamethylenadipinsäureamid bezeichnet – ein Stoff, den man von Kleidung oder Zahnbürsten her kennt. Dieses Material nachzubearbeiten, ist aber kaum möglich.
Laywood Laywood ist als Verbindung von Holzspänen und Co-Polymeren ein Holz-Filament für 3D-Drucker. Aus diesem Material gedruckte 3D-Objekte können ähnlich wie Holz nachbearbeitet werden.
Laybrick Laybrick ist ein sandsteinartiges Filament mit mineralischen Anteilen und Co-Polyestern. Das Material ist bestens geeignet für Architekturmodelle. Nachbearbeitung und auch Bemalung sind möglich.

3.4. Bauraumgröße

Mini 3D-Drucker
Mini-3D-Drucker sind platzsparend, können aber auch nur kleine Objekte drucken.

Die Bauraumgröße ist ein wesentliches Kriterium, da von ihr die Druckgröße abhängt. Sie gibt an, wie groß das fertige Werkstück oder Produkt höchstmöglich sein kann. Für mittelgroße 3D-Modelle ist eine Bauraumgröße von 20 x 20 x 20 Zentimeter ausreichend.

Mit einer Bauraumgröße von 12 x 12 x 12 Zentimetern, die ein Mini-3D-Drucker bietet, können nur kleine Objekte erstellt werden. Damit man etwas Spielraum beim Druck hat, empfiehlt sich ein 3D-Drucker-Typ von wenigstens 15 x 20 x 15 Zentimetern.

3.5. Einstellungen und Bedienung

Es ist ein bekanntes Phänomen: Bei technischen Geräten oder Software kann die Nutzerfreundlichkeit sinken, je mehr Funktionen geboten werden. Das kann auch bei 3D-Druckern der Fall sein. Gut also, wenn eine Menüführung vorhanden ist, die clever konzipiert und intuitiv ist.

Wie schätzen Sie sich selbst ein?

  • Sind Sie technisch begabt und ein geduldiger Tüftler? Dann könnte ein 3D-Drucker-Bausatz mit der vollen Breite an Funktionen für Sie in Frage kommen.
  • Wollen Sie schnell mit dem Drucken loslegen und mit wenig Aufwand ein gutes Ergebnis erzielen? Ist geduldiges Konfigurieren eher nicht Ihre Sache? Dann ist ein vorkonfiguriertes Modell das Richtige für Sie, damit Sie mit den hier vorhandenen Einstellungen für Größe, Auflösung und Dateiauswahl gleich mit dem 3D-Druck starten können.

3D-Drucker Bedienung

3.6. Hersteller und Marken

  • 3Doodler
  • 3Dfactories
  • 3D Systems
  • be3D
  • BEEVERYCREATIVE
  • BQ
  • Builder
  • Canon
  • Conrad
  • Construction Zone
  • Dremel
  • FELIXprinter
  • FlashForge
  • Formlabs
  • FreeScuipt
  • German RepRap
  • Hamlet
  • Inno3D
  • iRapid
  • Leapfrog 3D Printers
  • MakerBot
  • Mankati
  • Mass Portal
  • Multec
  • PP3DP
  • PrintMate
  • Renkforce
  • RepRapPro
  • Robox
  • ST3Di
  • Stratasys
  • Ultimaker
  • UP
  • Velleman
  • XYZprinting
  • Zortrax

4. 3D-Drucker einstellen

Ob Sie einen 3D-Drucker im Eigenbau zusammenbauen oder einen vollständigen 3D-Drucker kaufen – es ist stets eine erste Einstellung vorzunehmen. Diese ist nicht immer einfach. Es gilt, die Achsen richtig zu kalibrieren, damit das dreidimensionale Objekt beim Drucken auch genauso entsteht wie vorgesehen.

Folgendes Video stellt Ihnen dar, wie der 3D-Drucker richtig kalibriert wird und wie man Objekte in 3D erstellt:

5. 3D-Drucker im Test bei Stiftung Warentest

Bei Stiftung Warentest findet sich bislang ein Schnelltest vom 28.05.2013. Begutachtet wurde in diesem 3D-Drucker-Test der Makerbot Replicator 2, mit dem die Prüfer eine Tasse druckten. Verschiedene, von den Testern gemachte Angaben entsprechen heute nicht mehr der Aktualität. So etwa, dass die Programme nur wenige Einstellungsmöglichkeiten bieten. Oder dass die Druckdauer bis zu zwölf Stunden bei einer Tasse mittlerer Qualität beträgt.

6. Fragen und Antworten zum 3D-Drucker

6.1. Wie funktioniert ein 3D-Drucker?

Ein kleiner Motor sorgt dafür, dass ein Plastikfaden in den Druckkopf gezogen wird. Dort wird er geschmolzen. Mit einer Düse wird das geschmolzene Filament auf einer Plexiglasplatte, dem Druckbett, aufgetragen. Dieses geht während des Druckvorgangs nach unten, wobei die Auftragung Schicht für Schicht erfolgt. Das Filament, also der Faden, ist in verschiedenen Farben erhältlich. Für die Privatnutzung bezahlbare 3D-Drucker schaffen aber meist nur eine Farbe. Es gibt aber auch Geräte mit zwei Düsen.

6.2. Was kostet ein 3D-Drucker?

Die Anschaffungskosten können zwischen circa 300 Euro und mehreren tausend Euro liegen. Den Preis beeinflussen Kriterien wie Druckraumgröße (Bauraumgröße), Druckgeschwindigkeit, Druckgenauigkeit sowie Druckauflösung. Auch die Anschlusstechnologien spielen hier eine Rolle. Vielseitigere 3D-Drucker haben auch einen höheren Preis.

Zu den Anschaffungskosten kommen die Folgekosten: Für das Material ist mit etwa 20 bis 50 Euro pro Kilogramm Filament zu rechnen. Bei einer Leistung von etwa 100 bis 200 Watt berappt man für den Stromverbrauch für einem zweistündigen Druck zwischen 5,8 und 11,6 Cent (bei einem Strompreis von 29 Cent pro Kilowattstunde).

3D Prints

6.3. Was lässt sich mit einem 3D-Drucker machen?

Mit den Geräten können Werkstücke und Produkte aus Kunststoff gedruckt werden. Das können Geschirr und Spielzeug sein, aber auch Architekturmodelle oder Weihnachtsdekoration.

Es gibt auch den 3D-Druck-Stift für kleinere Fertigungen. Wenn ein guter 3D-Scan zur Verfügung steht, lässt sich fast jedes Objekt in einer Nachbildung erstellen. Bei 3D-Druck-Communities im Internet findet man verschiedene Vorlagen für 3D-Modelle. Auch bei der Einstellung des Printers kann eine gute 3D-Druck-Community weiterhelfen.

6.4. Welche Software benutzt man für 3D-Drucker?

Für den 3D-Druck existieren etliche Programme. Bei den Markenherstellern ist zuverlässige Software meist bei der Lieferung enthalten. Bei günstigen 3D-Druckern können schon mal Software-Probleme auftreten.

Die Software Simplify3D ist gut für Einsteiger geeignet. Das ebenfalls kostenpflichtige Programm von German RepRap bietet eine breite Funktionspalette, ist in der Bedienung aber relativ einfach. Von ähnlichen Freeware-Programmen kann man das nicht immer sagen.

6.5. Welcher ist der beste 3D-Drucker?

Welcher der beste 3D-Printer für Ihre Zwecke ist, gilt es anhand der in der Kaufberatung genannten Kriterien selbst herauszufinden. Wenn Sie wirklich viele 3D-Drucke erstellen möchten, sollten Sie ein Markengerät, etwa von Ultimaker oder XYZprinting, wählen. Für den Einstieg ins 3D-Druckgeschäft genügt ein günstiger 3D-Drucker. Ein 3D-Druckservice lässt sich damit allerdings nicht auf die Beine stellen.

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