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Vorlage für den 3D-Druck erstellen

03.02.2014 | 11:13 Uhr |

Durch den 3D-Druck kann jeder zum Designer werden. Der Ratgeber erklärt Schritt für Schritt, wie Sie eine 3D-Vorlage mit Sketchup Make von Trimble Navigation modellieren.

Der 3D-Druck eröffnet neue, faszinierende Möglichkeiten. Jeder kann jetzt zum Designer werden, seiner Phantasie freien Lauf lassen und Figuren, Schrauben oder Schmuckstücke erschaffen. Um eine druckbare 3D-Vorlage zu erstellen, benötigen Sie ein Modellierungsprogramm. CAD-Programme sind hier die beste Wahl. Allerdings sind die professionellen Versionen dieser Konstruktionsprogramme teuer. Eine kostenlose Alternative findet sich in Sketchup Make von Trimble Navigation. Das Modellierungsprogramm stammt ursprünglich von Google und bringt recht umfangreiche Gestaltungswerkzeuge mit. Außerdem bietet das Programm ein Plug-In für den STL-Export. Das Kürzel steht für Surface Tesselation Language. Sie benötigen das Dateiformat, damit sich die fertige 3D-Vorlage ausdrucken lässt.

Bei Sketchup Make arbeiten Sie von Anfang an dreidimensional. So ganz selbsterklärend ist das Programm nicht, was eher an der Thematik, weniger an der Software selbst liegt. Empfehlenswert sind die Video-Tutorials , die Sie in das Programm und dessen Funktionsweise einführen. Allerdings gibt es die Beiträge nur auf Englisch. Haben Sie das Tool auf Ihren Rechner geladen, erhalten Sie für acht Stunden die Pro-Version mit allen Funktionen, die je Lizenz 474 Euro kostet. Danach machen Sie mit der kostenlosen Fassung weiter. Ihr fehlen zwar Funktionen wie erweiterte Kamera-Tools, trotzdem bleibt sie für unsere Zwecke umfangreich genug.

Bevor sich Sketchup Make öffnet, wählen Sie eine Vorlage aus.
Vergrößern Bevor sich Sketchup Make öffnet, wählen Sie eine Vorlage aus.

1. Voreinstellungen

Bevor sich das Programm zum ersten Mal öffnen lässt, erscheint die Vorlagenauswahl. Hier legen Sie fest, ob Sie ein großes oder kleines Objekt gestalten wollen und welche Maßeinheiten – Zoll, Fuß, Meter, Millimeter – Sie verwenden. In unserem Beispiel geht es um ein kleines Objekt, weshalb wir die Vorlage „Produktdesign und Holzarbeiten – Millimeter“ auswählen. Auch in der kostenlosen Programmfassung lassen sich die Maßeinheiten definieren. Dieser Schritt ist wichtig, um die Eigenschaften des zu konstruierenden Objekts für den 3D-Druck anzupassen. Denn 3D-Drucker setzen bestimmte Wandstärken und Abstände voraus, die meist in Schritten von einem halben Millimeter festgelegt sind. Wählen Sie daher unter „Fenster“ die „Modellinformationen“ aus. Wählen Sie links in der Anzeige „Einheiten“ und unter „Format“ „Dezimal“ und „mm“ (Millimeter). Unter „Genauigkeit“ legen Sie „0,0“ fest. Danach setzen Sie noch einen Haken bei „Längeneinrasten aktivieren“.

Durch die Funktion "Drücken/Ziehen" entstehen die 3D-Körper in Sketchup Make.
Vergrößern Durch die Funktion "Drücken/Ziehen" entstehen die 3D-Körper in Sketchup Make.

2. Geometrische Formen

Das Prinzip von Sketchup Make ist es, Quadrate, Kreise und Dreiecke per Ziehen in die dritte Dimension zu bringen. Abhängig davon, wohin Sie ziehen, entstehen Körper oder Aussparungen. Zeichnen Sie zunächst ein Rechteck, indem Sie mit gedrückter Maustaste Anfangs- und Endpunkte anfahren. Lassen Sie die Maustaste los, bestätigt das automatisch die Größe des Rechtecks. Nun wählen Sie mit dem Werkzeug „Pfeil“ die Fläche aus und nutzen das Tool „Drücken/Ziehen“, um aus dem Rechteck einen Quader zu kreieren. Setzen Sie weitere Formen darauf, verbinden sich die Flächen automatisch, da sie auf einer Ebene liegen. Ähnlich gehen Sie bei einem Kreis vor. Hier arbeiten Sie jedoch von der Mitte nach außen und bestimmen so die Größe. Das Werkzeug „Drücken/Ziehen“ lässt aus dem Kreis einen Körper entstehen. Mit einem zweiten, etwas kleineren Kreis auf der Oberseite, den Sie nach unten ziehen, kreieren Sie einen Hohlraum. Schon haben Sie einen tassenähnlichen Gegenstand vor sich.

3. Maßeinheiten

Wollen Sie ein bestimmtes Objekt nachbauen, benötigen Sie genaue Maßeinheiten. In Sketchup Make werden unten im Fenster die „Maßangaben“ angegeben. Ziehen Sie beispielsweise eine Linie, können Sie dort die Länge verfolgen und direkt eingeben. Die Maßeinheit haben Sie vorher mit der Auswahl der Vorlage vorgegeben. Dasselbe Prinzip gilt auch für Breiten, Höhen, Tiefen und Winkel. Außerdem helfen Ihnen Hilfslinien, Proportionen im Objekt genau einzuhalten. Sie lassen sich später wieder entfernen.

Ist in Sketchup Make ein Element als Komponente festgelegt und mehrmals verwendet, gelten Änderungen für alle eingesetzten Komponenten – hier: ein Tischbein.
Vergrößern Ist in Sketchup Make ein Element als Komponente festgelegt und mehrmals verwendet, gelten Änderungen für alle eingesetzten Komponenten – hier: ein Tischbein.

4. Gruppe und Komponente

Zusammengestellte Teile eines Objektes können Sie entweder als Gruppe oder Komponente definieren. Das bietet sich bei Bestandteilen Ihrer Konstruktion an, die Sie mehrmals verwenden. Haben Sie etwa ein Tischbein in einer bestimmten Länge, Breite, Tiefe und Form konstruiert, lässt es sich als Gesamtes markieren und per Rechtsklick mit der Maus als Gruppe oder Komponente festlegen. Dabei bleibt eine Gruppe stets unverändert, während sich eine Änderung in einer Komponente auf alle Komponenten im Objekt auswirkt. Verändern Sie etwa den Winkel eines Stuhlbeins, gilt das auch automatisch für die drei weiteren Stuhlbeine.

5. Ansicht von allen Seiten

Gerade bei einem Gegenstand in 3D ist es wichtig, das Objekt stets von allen Seiten zu begutachten. Dazu bietet Sketchup Make mehrere Optionen. So bewegen Sie sich mit der Rotierfunktion um, unter und über das Objekt. Die Handfunktion ermöglicht die Ansicht vertikal und horizontal. Und die Zoomfunktion verkleinert und vergrößert das Objekt. Sie können die Ansichten kombinieren, indem Sie die Shift-Taste drücken und loslassen.

Mit dem Plug-in Sketchup STL lässt sich die fertig modellierte Datei ins STL-Format wandeln – die Voraussetzung, um sie auf einem 3D-Drucker ausgeben zu können.
Vergrößern Mit dem Plug-in Sketchup STL lässt sich die fertig modellierte Datei ins STL-Format wandeln – die Voraussetzung, um sie auf einem 3D-Drucker ausgeben zu können.

6. Erweiterungen

Über die Funktion „Erweiterungsmarkt“ lassen sich dem Programm weitere Werkzeuge und Funktionen hinzufügen. Ist Ihr Rechner mit dem Internet verbunden, gelangen Sie direkt über „Fenster, Erweiterungsmarkt“ dorthin. Um das fertige Objekt auf einem 3D-Drucker ausgeben zu können, benötigen Sie ein Plug-in, das die Datei ins STL-Format wandelt wie etwa Sketchup STL von Sketchup Team. Die Erweiterung lässt sich direkt in Sketchup Make laden und erscheint unter „Datei, Exportiere SLT…“. Bevor Sie das Format Ihres Objekts ändern, bilden Sie daraus eine Gruppe, indem Sie es komplett markieren. Dazu ziehen Sie das Pfeilsymbol über das gesamte Objekt. Ein Rechtsklick öffnet das Kontextmenü, in dem Sie „Gruppierungen“ auswählen. Nun zeigt ein blauer Kasten an, dass das Objekt als Gruppe definiert ist. Für den Export müssen Sie die Maßeinheit und das Dateiformat – sprich: Millimeter und ASCII – festlegen. Auch der Import von SLT-Dateien funktioniert dank des Plug-ins.

Aus der 3D-Galerie lassen sich fertig modellierte 3D-Vorlagen in Sketchup Make laden.
Vergrößern Aus der 3D-Galerie lassen sich fertig modellierte 3D-Vorlagen in Sketchup Make laden.

7. Modelle übernehmen

Wer es sich einfacher machen möchte, kann fertige Gegenstände aus der Trimble-3D-Galerie übernehmen und weiterbearbeiten. Dazu gehen Sie auf „Datei, 3D-Galerie“. Nun werden Sie mit der Online-Sammlung verbunden. Geben Sie ein Stichwort ein – etwa Tasse. Sie erhalten eine Auswahl von fertig modellierten Objekten anderer Anwender, die Sie sich ins Programm laden können.

8. Farben und Materialien

Ist Ihnen die neutrale Ansicht Ihres Objekts zu langweilig, können Sie es einfärben oder in verschiedenen Materialien anzeigen lassen. Für die Farb- und Materialauswahl markieren Sie die entsprechende Fläche im Objekt und wählen das Farbeimer-Symbol. Neben unterschiedlichen Farben stehen auch Materialien wie Holz, Asphalt, Kacheln oder Metall zur Auswahl. Für den Ausdruck macht das natürlich keinen Unterschied, denn der 3D-Drucker kann nur das Kunststoffmaterial für den Druck verwenden, mit dem er bestückt ist.

Vor dem eigentlichen Druck: Fehler in den 3D-Objekten entlarven Sie mit der Freeware Netfabb Studio Basic.
Vergrößern Vor dem eigentlichen Druck: Fehler in den 3D-Objekten entlarven Sie mit der Freeware Netfabb Studio Basic.

9. STL-Vorlage prüfen

Bevor Sie nun das fertige Objekt tatsächlich auf einem 3D-Drucker ausgeben oder zum Dienstleister senden, sollte Sie es auf Fehler zu überprüfen. Dazu verwenden Sie die Freeware Netfabb Studio Basic. Sie kann mit STL-Dateien umgehen und findet kritische Stellen. Mehrere Ansichten erleichtern die Fehleranalyse. Außerdem können Sie die Maßeinheit etwa von Zoll auf Millimeter oder umgekehrt konvertieren. Die kostenlose Version kann zwar das Objekt auch automatisch reparieren, allerdings speichert sie die Datei nur im programmeigenen Format (fabbproject) ab. Um das STL-Format zu erhalten, müssen Sie die kritischen Stellen in Sketchup Make überarbeiten oder die kostenpflichtige Fassung von Netfabb Studio erwerben.

Haben Sie Ihre 3D-Vorlage fertig gestellt, wollen Sie sie auch ausdrucken. Wenn Sie vorhaben, einen 3D-Drucker anzuschaffen, hilft Ihnen der Beitrag 3D-Drucker im Vergleich: Pearl gegen Makerbot weiter. Weitere Informationen, eine Übersicht zu Anbietern und Druckermodellen finden Sie im Artikel Der 3D-Druck kommt aus der Nische: Möglichkeiten und Grenzen des 3D-Drucks .

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