Schleifen von 3D-Drucken: Wie man PLA & mehr schleift

Alle Fertigungsverfahren haben ihre Grenzen, denn selbst Maschinen sind nicht in der Lage, so glatte oder detaillierte Formen wie geplant zu produzieren. Ein rohes 3D-Druckteil wird nicht perfekt sein, daher ist fast immer eine Nachbearbeitung erforderlich. Dies ist der Schritt, der letztendlich zu der Frage führt: "Wow! Wie hast du das gemacht?" Schleifen ist die häufigste Nachbearbeitungstechnik im 3D-Druck, aber sie ist auch arbeitsintensiver als andere Alternativen.

Zunächst mag Sie der Gedanke an stundenlanges Schleifen überwältigen. Seien Sie versichert, dass es Techniken gibt, um schnellere und professionellere Ergebnisse zu erzielen. Das Schleifen von PLA stellt einige besondere Herausforderungen dar, und es ist hilfreich, mit einem glatten Druck zu beginnen. In diesem Artikel besprechen wir alles, was Sie beim Schleifen Ihrer 3D-Drucke beachten sollten, und wie Sie es tun können. Also, krempeln Sie die Ärmel hoch und machen Sie sich an die Arbeit.

Warum Schleifen?

Selbst wenn Sie alles getan haben, was Sie können, ist das Schleifen in der Regel immer noch erforderlich, um ein hervorragendes Ergebnis zu erzielen. Aber Schleifen kann eine Menge Arbeit sein, also warum es tun?

• Sicherheit und Komfort: Es ist immer wichtig, scharfe Kanten und raue Oberflächen zu vermeiden. PLA ist nicht sehr scharf, kann aber bei tragbaren Anwendungen wie Kostümen oder Prothesen unangenehm sein. Fühlen Sie das gesamte Teil mit den Händen und entfernen Sie alles Scharfe mit grobem Schleifpapier oder einer Feile. Wenn Sie dies zuerst tun, ist es einfacher, in den nachfolgenden Schritten aggressiv zu schleifen, ohne das Schleifpapier zu zerreißen.
• Passgenauigkeit: Wenn Sie mechanische Teile zusammenbauen, ist Präzision wichtig. Sie möchten Formen wie Zylinder und Flächen erhalten. Wellen und Löcher benötigen aufgrund ihrer Funktion präzise Abstände, aber je nach der Genauigkeit Ihres Druckers müssen sie möglicherweise auch etwas angepasst werden. Prüfen Sie vor und während des Schleifens die Passgenauigkeit der Teile und markieren Sie die zu entfernenden Bereiche, und achten Sie darauf, nicht zu weit zu schleifen.
• Ästhetik: Das Aussehen eines Drucks ist wichtig, insbesondere bei funktionalen Teilen wie Filmrequisiten oder Marketing-Demos, aber auch aus reinem Stolz auf die Verarbeitung. In all diesen Fällen ist das Entfernen von Schichtlinien eine Priorität.

Technik der Endbearbeitung

Die Oberfläche eines Teils im gedruckten Zustand hat Spitzen und Täler. Die Spitzen bestehen aus Druckschichten, Trägermaterial, Artefakten des Druckers oder STL-Knoten. Die Täler sind die Zwischenräume zwischen den Schichten und Lücken, die durch den unterbrochenen Düsenfluss entstehen.

Um die Oberfläche zu glätten, müssen Sie die Spitzen durch Abtragen von Material abflachen und die Täler mit Füller oder Grundierung anheben. Ein aggressiver erster Durchgang mit grobem Schleifpapier entfernt fast alle Erhebungen. In weiteren Durchgängen mit feinerem Papier werden die Kratzer des vorherigen Schritts entfernt.

Für feinere Körnungen kann Nassschleifen verwendet werden. Die Verwendung von etwas Wasser hilft, Ablagerungen zu entfernen und verhindert, dass das Papier verklebt, da Grundierung und Füllstoffe am Papier haften und die Körnung verstopfen können.

Aber das Wichtigste ist: Denken Sie daran, beim Schleifen immer eine Staubmaske und einen Augenschutz zu tragen!

Kosmetische Endbearbeitung Level

Woher wissen Sie, wann Sie fertig sind? Wie definieren Sie den Fertigstellungsgrad? Bedenken Sie die Endanwendung und wie groß ein Fehler sein kann, der unbemerkt bleibt. Das menschliche Auge kann aus einer Entfernung von 1 m ein etwa 0,3 mm großes Merkmal erkennen. Anhand dieses Verhältnisses können Sie die Mindestfehlergröße für jeden Anwendungsfall festlegen.

Um festzustellen, wie viel Nacharbeit die Teile benötigen, sollten Sie sie immer bei guter Beleuchtung und in trockenem Zustand prüfen. Die Farbe schrumpft beim Trocknen, wodurch Unvollkommenheiten sichtbar werden.

Schritt-für-Schritt-Zusammenfassung

Um das Gelernte auf Ihr nächstes Projekt anzuwenden, können Sie diese Zusammenfassung als Leitfaden verwenden:

1. Verwenden Sie eine STL-Datei, die für Ihren Anwendungsfall ausreichend genau ist.
2. Drucken Sie Teile mit optimierten Slicer-Einstellungen.
3. Prüfen Sie das Teil vor dem Schleifen auf Druckfehler, scharfe Kanten oder raue Oberflächen.
4. Beginnen Sie mit grobem Schleifpapier oder Feilen, um alle gefährlichen Kanten und Oberflächen zu glätten.
5. Testen Sie alle Teile, die montiert werden müssen, indem Sie alle beweglichen Teile durch ihren Bewegungsbereich fahren. Schleifen Sie nach Bedarf, um die gewünschte Passform zu erreichen.
6. Schleifen Sie alle ästhetischen Oberflächen mit Schleifpapier der Körnung 60. Entfernen Sie alle Spitzen bis hinunter zu den Tälern. Einige Lücken und besonders tiefe Täler können verbleiben.
7. Verwenden Sie eine spachtelartige Spachtelmasse, um Lücken, freiliegende Füllungen oder andere Druckfehler zu füllen. Lassen Sie die Spachtelmasse trocknen.
8. Schleifen Sie alle Spachtelreparaturen mit Schleifpapier der Körnung 60, um überschüssiges Material zu entfernen.
9. Schleifen Sie alle Oberflächen mit Schleifpapier der Körnung 100. Fahren Sie fort, bis alle tiefen Kratzer von der 60er-Körnung verschwunden sind.
10. Verwenden Sie eine Grundierung, um die Teile mit einer gleichmäßigen Schicht zu lackieren. Lassen Sie Zeit zum Trocknen.
11. Prüfen Sie jedes Teil bei guter Beleuchtung auf Fehler und sichtbare Schichtlinien.
12. Schleifen Sie die Teile erneut mit feinerem Schleifpapier und achten Sie dabei besonders auf die Problemstellen.
13. Jedes Teil erneut grundieren und trocknen lassen.
14. Wiederholen Sie die drei vorangegangenen Schritte, bis die Teile Ihren Qualitätserwartungen entsprechen.
15. Ihre Teile sollten nun fertig geschliffen und lackierfertig sein.

Schleifen anderer Materialien

Wenn Sie das Schleifen von PLA gemeistert haben, können Sie andere Materialien ausprobieren. Unterschiede in Härte, Körnung und Erweichungstemperatur beeinflussen, wie ein Teil geschliffen wird.

1. ABS und PETG sind beliebte Druckfilamente, die durch Dampfglättung geglättet werden können, wobei ein Lösungsmittel verwendet wird, um das Oberflächenmaterial vorübergehend aufzulösen. ABS kann mit Aceton geglättet werden, während Dichlormethan bei PETG funktioniert. Ansonsten schleifen diese Materialien ähnlich wie PLA.
2. Gummiartige Materialien neigen zum Verschmieren, wenn zu viel Kraft aufgewendet wird. Schnelle, leichte Schleifbewegungen funktionieren am besten. Bei gummiartigen Materialien sollten Sie nass schleifen, um zu vermeiden, dass sich das Material festsetzt und verstopft. Verwenden Sie feineres Schleifpapier, wenn der Gummi das Schleifkorn auffangen will.
3. Faserige Materialien wie Holz und Verbundwerkstoff-Filamente sollten in Richtung der Maserung geschliffen werden. Kohlefaser, Kevlar und Glasfaser hinterlassen schmerzhafte Splitter, wenn Sie keine Handschuhe tragen. Nasses Schleifen verhindert, dass Verbundwerkstofffasern in der Luft schweben, aber tragen Sie trotzdem immer eine Staubmaske.
4. Bei Metallen dauert das Schleifen länger, aber sie können einen hohen Glanz erhalten. Durch Oxidation können einige Metalle wie Aluminium und Kupfer mit der Zeit stumpf werden. Fügen Sie einen Klarlack hinzu, um Oxidation zu verhindern, oder polieren Sie, um den Glanz wiederherzustellen.
5. Hochdichter Urethanschaum lässt sich leicht mit mittlerer Körnung Staubwolken bleiben in der Luft und überall, also lassen Sie einen Staubsauger laufen. Polystyrolschaum kann durch Farbe geschmolzen werden. Testen Sie daher mit Abfallmaterial, bevor Sie zu viel Zeit in ein Teil investieren.
6. Glas und Keramik sind härter als die Körnung einiger Schleifpapiere. Es müssen spezielle Schleifsteine, Stöcke oder Schlämme verwendet werden.

Alternativen zum Schleifen

Wenn Ihnen das alles zu viel Arbeit ist, gibt es noch ein paar andere Methoden zum Glätten von PLA. Mit einem Holzbrenner oder einem Lötkolben kann man die äußere Oberfläche vorsichtig schmelzen und so mit geringem Aufwand eine glatte Oberfläche erzielen. Hier ist ein Meister, der es auf YouTube einfach aussehen lässt.

Einige dieser anderen Techniken können schmutzig sein und erfordern eine gute Belüftung. Zum Beispiel können Epoxid- oder UV-Harze über das Teil gestrichen werden, so dass eine dicke, harte Schale zurückbleibt, aber man möchte bestimmte Beschichtungen nicht zu lange einatmen. Nach einigen Bauprojekten werden Sie das richtige Gleichgewicht zwischen Zeitaufwand und Qualität der Oberfläche finden. Beginnen Sie jetzt Ihr nächstes Projekt und fangen Sie an, Staub zu machen!