Ist die Hardware, also der eigentliche 3D-Drucker bereits vorhanden, kann vor Beginn des ersten Druckes erst begonnen werden, wenn auch die entsprechende Software vorhanden ist. Zu jedem 3D-Drucker wird Software benötigt um dem 3D-Drucker in Form eines speziellen Dateiformates die Druck-Dateien zur Verfügung zu stellen. Wie auch in vielen anderen Bereichen für Softwarelösungen, gibt es auch für 3D-Drucker unzählige verschiedene 3D-Drucker Software die sich in drei grundlegende Bereiche teilen lässt: 3D-Drucker Software für die Modell-Erstellung, 3D-Drucker Software für die Reparatur von nicht wasserdichten Modellen (dazu später mehr) und Software für die Umwandlung von Modellen aus einem beliebigen CAD-Programm in das für den 3D-Drucker verständliche Format .gcode (G-Code).
Wir möchten Ihnen im folgenden einen Überblick über bekannte 3D-Drucker Software geben und auf Vor- und Nachteile der vorgestellten Software eingehen.
Kostenlose Open Source 3D-Drucker Software
Google SketchUp zur Modellierung
Eines der bekanntesten Programme zur Modell-Erstellung ist SketchUp von Google. Mit diesem Programm können Sie Ihre Ideen in ein 3D-Modell umwandeln und später mittels einer anderen 3D-Drucker Software auf Ihrem 3D-Drucker ausdrucken.
SketchUp bietet sehr einfache Funktionen und Features zur Modellmanipulation und ist sehr anfängerfreundlich umgesetzt. Die Benutzeroberfläche ist sehr aufgeräumt und alle notwendigen Features zur einfachen Modellmanipulation sind übersichtlich im obere Programmkopf dargestellt. Für SketchUp existieren auch einige sinnvolle Plug-Ins, wie der .STL-Export. Die STL-Datei wird später für die 3D-Drucker Software benötigt, welche die Umwandlung von 3D-Modell in G-Code durchführt. Für Google SketchUp gibt es auch unzählige Anfänger Tutorials und Anleitungen im Internet.
Die Modellierung eines Objektes in SketchUp ist nicht immer einfach. Die gebotenen Tools erfordern ein gewisses Geschick und lassen sich nicht so einfach bedienen, wie bei der Verwendung eines einschlägigen 3D-CAD Programms wie AutoDesk Inventor oder SolidWorks. Mit Hilfe der geometrischen Formen oben im Programmkopf (5. Knopf von links im Bild) lassen sich einfache geometrische Formen erstellen. Beim „aufziehen“ eines Rechteckes haben Sie dabei unten rechts im Programm bei „Maßangaben“ die Möglichkeit das Rechteck eindeutig zu bemaßen.
Mit Hilfe des „Ziehen/Drücken“ Features können Sie Ihr soeben erstelltes Rechteck in die 3. Dimension manipulieren bzw. aufziehen. Auch hierbei ist die Eingabe eines exakten Maßes unten rechts Möglich. Die anderen Features des Programms lassen sich in der selben weise, wie die gerade vorgestellten Features verwenden.
3D-Drucker Software Blender zur Modellierung
Blender ist für Grafik- und Animationsprojekte eines der bekanntesten Softwarelösungen und obendrein kostenlos. Auch im 3D-Drucker Bereich lässt sich Blender optimal nutzen. Blender ist jedoch nicht anfängerfreundlich und sehr unübersichtlich gestaltet. Biete jedoch extrem viele Funktionen und Möglichkeiten zur Modell-Erstellung. Die Einarbeitungszeit in Blender ist deutlich höher als im Vergleich zu Google SketchUp, lohnt sich aber, da der Funktionsumfang deutlich höher ist als bei SketchUp. Wenn Sie die Einarbeitung in die kostenlose Open Source 3D-Drucker Software „Blender“ nicht scheuen, erhalten Sie kostenlos ein Programm für Profis.
Auch für Blender gibt es vereinfachende 3D-Drucker Plug-Ins. Es gibt beispielsweise die 3D-Printing Toolbox, welches verschiedene Funktionen im Bezug auf 3D-Drucker liefert. Zum einen wird eine Ein-Klick STL-Export Funktion zur Verfügung gestellt und zum anderen gibt es umfangreiche Analysemöglichkeiten für das gewünschte zu druckende Modell. So werden übersichtliche Statistiken zu dem Bauteil-Mesh als auch Fehler im Mesh angezeigt, welche dann einfach repariert werden können.
Sie erhalten durch die Nutzung von „Blender“ als 3D-Drucker Software den Vorteil, dass Sie die notwendige Software nicht für den 3D-Drucker kaufen müssen, sondern direkt und ohne Unkosten mit der Modellierung starten können.
3D-Drucker Software zur Modell-Reparatur
Bei der Modellierung von 3D-Modellen können Fehler im Modell-Mesh entstehen. Ein Mesh ist die exakte Beschreibung des erstellen Modells. Dieses basiert auf sehr vielen unterschiedlichen Dreiecken welche über jede Ecke mit einem anderen Dreieck verknüpft sind. Ein Beispiel für ein Mesh sehen Sie hier:
Fehler in so einem Mesh können durch die Verwendung von unterschiedlicher Modellierungssoftware, falschem Umgang mit den Programm-Features oder minderwertigen Programmen entstehen. Dabei kann es dazu kommen, dass einige Dreiecke nicht korrekt miteinander verbunden sind oder sich überschneiden. An diesen Stellen spricht man dann von einem „nicht wasserdichten Objekt“. Wird die STL-Datei in dieser fehlerhaften Version in G-Code umgewandelt, entstehen beim Druck an den nicht wasserdichten Stellen Artefakte oder sogar Löcher die eig. gar nicht im Modell vorgesehen sind.
Um diese Mesh-Fehler zu verhindern gibt es entsprechende Software, die das Mesh analysiert und repariert. Eine kostenlose Möglichkeit ist neben der Verwendung von Blender, eine Seite von Microsoft. Auf dieser Webseite können Sie Ihre fehlerhafte STL-Datei hochladen und erhalten im Anschluss die reparierte Version als Download zurück.
G-Code Erstellung mit kostenloser 3D-Drucker Software
Nach der Modellierung Ihres Objektes muss die exportierte STL-Datei nun noch in eine für den 3D-Drucker verständliche Form, in G-Code, umgewandelt werden. Auch für diesen Job gibt es wieder unzählige Softwarelösungen. Wir stellen Ihnen wiederum die besten kostenlosen Programme zur G-Code Erstellung vor und nennen Vor- und Nachteile bei den vorgestellten Programmen.
Slic3r
Für die Konvertierung von STL-Dateien in G-Code kommt das bekannte Programm „Slic3r“ zum Einsatz. Wie der Name des Programmes schon vermuten lässt, übernimmt diese 3D-Drucker Software die Arbeit das zu druckende Modell in dünne Scheiben zu schneiden. Diese dünnen Scheiben werden dann von dem 3D-Drucker später Schicht für Schicht aufeinander gedruckt und so das Modell gedruckt.
Die Bedienung des Programmes ist zunächst relativ simpel wird aber mit der Einstellung der vielen verschiedenen Druckparameter schnell unübersichtlich und kompliziert. Da allerdings in jedem Programm diese Druckparameter festgelegt werden müssen (und zunächst gefunden werden müssen) muss man da durch.
Über den „Add“-Knopf lässt sich das vorher erstellte 3D-Modell im STL-Format in Slic3r importieren. Das Programm beginnt nach der Importierung sofort mit der Erstellung des G-Codes, welcher sich nach Fertigstellung direkt über den Knopf „Export G-Code“ auf der rechten Seite exportieren lässt. Dieser G-Code kann dann dem Drucker gesendet und der Druck gestartet werden. Doch für einen brauchbaren G-Code müssen zunächst notwendigen Daten zum verwendeten 3D-Drucker in die Software eingetragen werden.
Essenzielle Daten sind zum Beispiel der Filamentdurchmesser, der Düsendurchmesser, Geschwindigkeiten und Z-Offset der Düse. Ohne diese notwendigen Einstellungen wird das Programm keinen brauchbaren G-Code für Ihren 3D-Drucker erstellen können. All diese Einstellungen lassen sich oben im Programmkopf über „Print/Filament/Printer Settings“ einstellen.
All-In-One – 3D-Drucker Software
Statt mehrere verschiedene 3D-Drucker Programme zu verwenden, gibt es auch einige All-In-One-Lösungen auf dem Softwaremarkt. Zwei kostenlose 3D-Drucker Programme möchten wir Ihnen im folgenden nun vorstellen. Mit diesen Programmen können Sie die STL-Dateien einlesen und nach Ihren Wünschen im Bauraum positionieren bzw. drehen, den G-Code erzeugen und direkt mit Ihrem Drucker kommunizieren. All-In-One 3D-Drucker Programme sind somit eine komfortable Lösung um den 3D-Drucker mit neuen Dateien zu versorgen und diesen zu steuern.
Repetier-Host
Repetier-Host ist ein 3D-Drucker Programm welches Objekplatzierung, Slicen, Vorschau und Drucken in einem einzigen Programm vereint. Das Programm ist sehr übersichtlich gestaltet, ist aufgeräumt und macht einen modernen Eindruck. Es unterstützt neben den klassischen Funktionen auch Muli Extruder, Multi Slicer Support (es sind drei verschiedene Slicing-Programme integriert), Multi-Part-Printing (gleichzeitig mehrere Teile in einem Druckjob drucken und bietet noch dazu volle Kontrolle über den 3D-Drucker.
Im Reiter „Objektplatzierung“ (siehe Bild) lässt sich die Lage des Objektes im Druckraum entsprechend der sinnvollsten Platzierung manipulieren. Hier kann das Objekt auch ohne Probleme dupliziert werden oder weitere Geometrien hinzugefügt und je nach Wunsch manipuliert werden. Über den Reiter „Slicer“ des 3D-Drucker Programmes Repetier-Host, lassen sich die platzierten Objekte nun einfach in einem Rutsch slicen und in einem Druckjob ausdrucken.
Den fertigen G-Code kann man sich nun bequem im Reiter „Druckvorschau“ ansehen und direkt fehlerhafte Stellen identifizieren und im Fall der Fälle dann z.B in Blender reparieren. Auch kann man sich jede Schicht im G-Code einzeln oder im Verbund anschauen. So ist es möglich auch Problemstellen durch falsche Direktplatzierung zu identifizieren. Beispielsweise kann es vorkommen, dass durch eine falsche Platzierung ein großer Teil der Geometrie in die Luft gedruckt werden muss – was ein FDM-Drucker nur in sehr begrenzter weise kann. Dies lässt sich mit Repetier-Host einfach erkennen und innerhalb der Objektplatzierung korrigieren.
Mit dem Button „Verbinden“ oben links im Programm können Sie sich nun mit dem 3D-Drucker verbinden und diesen im Menüreiter „Manuelle Kontrolle“ steuer. Einen Druck starten Sie bei geladenem G-Code mittels des „Play-„Buttons oben in der Programmleiste (erscheint wenn G-Code geladen wurde).
Repetier-Host ist somit als ein All-In-One 3D-Drucker Programm die optimale Lösung für den Einstige in die Welt des 3D-Drucks und absolut empfehlenswert. Die Software ist selbstverständlich kostenlos.