3D-Stift: Ein Leitfaden für Anfänger

Haben Sie versucht, 3D-Objekte zu zeichnen? Mit dem 3D-Stift ist es kein Problem. Erfahren Sie, wie 3D-Stifte funktionieren, wie Sie sie verwenden und wie Sie damit tolle Geschenke machen.

Interessieren Sie sich für die Erstellung dreidimensionaler Objekte, aber ein 3D-Drucker ist Ihnen zu teuer? Dann haben wir für Sie einen Tipp für ein Produkt, das für mehrere Dutzend oder sogar mehrere Hundert Euro zu haben ist und dennoch den 3D-Drucker in vielerlei Hinsicht sehr erfolgreich ersetzen kann. Die Rede ist von 3D-Stiften, mit denen Sie dreidimensionale Objekte nach Ihrem Geschmack und natürlich auch nach Ihren Fähigkeiten modellieren können. In den folgenden Zeilen erzählen wir Ihnen alles, was Sie darüber wissen müssen.

Was ist ein 3D-Stift?

Wie der Name schon sagt, handelt es sich um einen speziellen Stift, mit dem man dreidimensionale Objekte erstellen kann. Diese bestehen aus einem speziell geschmolzenen Füllstoff, der aus der Stiftspitze fließt und es seinem Besitzer ermöglicht, entweder 3D-Objekte von Grund auf zu erstellen oder aber bereits erstellte Objekte aus demselben oder zumindest einem sehr ähnlichen Material (aufgrund der Verbindung der Materialien) zu veredeln. Etwas übertrieben könnte man sagen, dass der 3D-Stift eine Art handgehaltener 3D-Drucker ist, der einfacher zu bedienen ist, da er keine Programmierung usw. benötigt, aber gleichzeitig weniger genau ist, da er sich nicht auf mechanische Arme, sondern auf den menschlichen Faktor stützt.

Für wen und wofür er gedacht ist

Da die Einsatzmöglichkeiten von 3D-Stiften sehr groß sind, ist auch die Vielfalt der Gruppen, für die sie sinnvoll sein könnten, sehr groß. Er eignet sich hervorragend für Kreative mit einer Vorliebe für dreidimensionale Kunst, aber auch für reifere Kinder, um ihre Kreativität zu entwickeln, und vielleicht sogar für Heimwerker, die auf einfache Weise 3D-Komponenten aus verschiedenen Materialien herstellen oder Drucke aus 3D-Druckern manuell nachbearbeiten müssen. Generell kann man sagen, dass man mit dem richtigen Filament fast alles mit einem 3D-Stift herstellen kann, auch wenn dies natürlich mit mehr Aufwand verbunden ist als beim 3D-Drucken.

Funktionsprinzip

Das Funktionsprinzip des 3D-Stifts ist im Grunde recht einfach, da er klassische 3D-Drucker kopiert. Wie bereits erwähnt, enthält der Stift eine Heizspitze zum Schmelzen des Filaments, das durch ihn hindurchfließt, und ermöglicht es dem Benutzer so, es nach Wunsch zu formen. Neben dem Heizsystem enthält der Stiftkörper auch einen Filamentvorschubmechanismus, der bei teureren Modellen geschwindigkeitsgesteuert ist. Andererseits ist die Wahl der Fließrichtung des Filaments eine Selbstverständlichkeit, denn nach Abschluss der 3D-Kreation muss das Filament aus dem Stift herausgenommen werden, damit es nicht darin stecken bleibt, was bei billigeren 3D-Druckern ein großes Problem darstellen könnte. 

In Anbetracht der Notwendigkeit, die Spitze ständig zu erhitzen und das Filament durch sie hindurch zu bewegen, wird es Sie wahrscheinlich nicht überraschen, dass der 3D-Stift während der Arbeit an eine Stromquelle angeschlossen werden muss, bei der es sich in der Regel um ein klassisches Stromnetz handelt - oder vielmehr um ein USB-Kabel mit einem Adapter, der an das Netz angeschlossen ist. Je nach Art des Kabels können einige Stifte jedoch auch zur Stromversorgung einer Powerbank, eines Laptops usw. verwendet werden, was sie - etwas übertrieben - zu 3D-Druckern für unterwegs macht.  

Wie man einen 3D-Stift auswählt

Bei der Auswahl eines 3D-Stifts spielt nur ein Merkmal eine wichtige Rolle, nämlich seine maximale Heiztemperatur. Sie bestimmt, welche Art von Filament Sie mit ihm verwenden können, und damit letztlich auch, was Sie mit ihm erstellen können. Verschiedene Filamenttypen eignen sich für unterschiedliche 3D-Objekte, auf die wir später in diesem Artikel noch eingehen werden. Bei der Auswahl ist es daher sehr wichtig, sich im Voraus darüber im Klaren zu sein, was ich erschaffen möchte und welche Temperatur ich dafür benötige (in Bezug auf das entsprechende Filament). Je höher die maximale Temperatur, desto besser, da der Stift dann mehr Filamenttypen unterstützt.

Obwohl die anderen Spezifikationen von 3D-Stiften in gewisser Weise Zusatzfunktionen sind, sollten sie auf keinen Fall ignoriert werden, da sie die Erstellung erleichtern können. So gibt es auf dem Markt 3D-Stifte mit integriertem Display zur einfachen Kontrolle der eingestellten Temperatur, Modelle mit einstellbarer Filament-Extrusionsgeschwindigkeit oder mit einer Taste für die Extrusion nach den Bedürfnissen des Benutzers oder mit der Möglichkeit, sie neben der Erstellung von 3D-Objekten auch zum Löten zu verwenden, und so weiter. Einige Modelle verfügen über Ablagen, in denen die Stifte aufbewahrt werden können, wenn sie nicht in Gebrauch sind - sowohl kalt als auch heiß. Heutzutage ist es auch üblich, eine mobile Anwendung zu unterstützen, die z. B. verschiedene Vorlagen für die Erstellung enthält. In diesem Fall müssen die Stifte nur über Bluetooth mit dem Mobiltelefon verbunden werden, und dann wird die Vorlage einfach vom Display, z. B. durch das Glas oder die Folie hindurch, eingepackt.  

Was hingegen bei allen 3D-Stiften mehr oder weniger gleich ist, sind die Größe, das Gewicht und das Design. In den allermeisten Fällen handelt es sich, etwas übertrieben gesagt, um dicke Marker mit einem Stromanschluss auf der Rückseite, die etwa 70 Gramm wiegen, etwa 17 cm lang sind und in Breite und Höhe davon abhängen, wie der Hersteller den Griff des Stifts gestaltet hat.

Zusammenfassende Tipps für die Auswahl eines 3D-Stifts 

• Ergonomische Form, die zu Ihrer Hand passt (wenn Sie nicht die Möglichkeit haben, den Stift in der Hand zu halten, sollten Sie zumindest einen wählen, der Ihren klassischen Lieblingsschreibgeräten ähnelt).
  
• Zuverlässigkeit - lesen Sie vor dem Kauf die Bewertungen anderer Nutzer, um herauszufinden, wie zuverlässig der Stift in Bezug auf das Verstopfen der Spitze und Ähnliches ist.
  
• Filamentkompatibilität - suchen Sie nach Stiften, die mit möglichst vielen Filamenten kompatibel sind, idealerweise sogar mit Universalfilamenten. Einige Stifte unterstützen nur die Filamente des Herstellers, was teuer sein kann und dazu führen kann, dass einige 3D-Projekte aufgrund des falschen Filamenttyps nicht abgeschlossen werden können.
  
• Sicherheit - Einige Stifte haben spezielle Kindermodi, die im Grunde nichts anderes sind als ein Modus für relativ geringe Hitze der Fixierspitze. Wenn Sie also einen 3D-Stift für ein Kind suchen, ist es keine schlechte Idee, nach einer Version mit Kindermodus zu suchen oder zumindest einen Stift zu kaufen, der auf eine Temperatur von „nur“ etwa 50 °C eingestellt werden kann, eine Temperatur, die für die Arbeit von Kindern noch relativ sicher ist. 
  
• Austauschbare Federn - Wenn Sie das Beste aus der Arbeit mit 3D-Stiften herausholen wollen, sollten Sie einen Stift mit einer austauschbaren Feder kaufen. So können Sie Ihre Kreationen aus unterschiedlich dickem Filament erstellen, was nicht nur die Arbeit erleichtert, sondern sich auch positiv auf das Design des Ergebnisses auswirkt. 
• Länge des Netzkabels - Damit der 3D-Stift funktionieren kann, muss er immer an eine Stromquelle angeschlossen sein, sei es eine Steckdose oder eine Powerbank. Daher ist es nicht verwunderlich, dass ein möglichst langes Netzkabel, das Ihre Bewegungsfreiheit nicht einschränkt, für eine komfortable Handhabung entscheidend ist. 
  
• Anpassbare Einstellungen - Um das Beste aus Ihrem Stift herauszuholen, ist es ideal, wenn Sie so viele Optionen wie möglich direkt nach Ihren Wünschen einstellen können, z. B. die Nachfüllgeschwindigkeit oder die Heiztemperatur der Spitze. 
  
• Einfaches Nachfüllen - Wenn Sie z. B. einen 3D-Stift für ein Kind kaufen, denken Sie daran, dass er nicht nur einfach zu handhaben sein muss, sondern dass es auch wichtig ist, dass er einfach zu bedienen ist, wenn die Mine aufgebraucht ist. Achten Sie also beim Kauf darauf, wie das Filament im Stift nachgefüllt wird, und wählen Sie nach Möglichkeit Modelle, die den besten und schnellsten Zugang zum Filamentrohr haben.

Arten von Filamenten 

Wie bereits erwähnt, ist bei der Wahl eines Stifts die Art des Filaments, das der Besitzer für die Kreation verwenden möchte, am wichtigsten. Es gibt eine Reihe von Typen, die sich in ihrer Verfestigungsgeschwindigkeit, Schmelztemperatur, aber auch in ihrer Festigkeit oder, wenn Sie es vorziehen, Haltbarkeit, Elastizität, Umweltfreundlichkeit usw. unterscheiden. Im Folgenden finden Sie die gebräuchlichsten Arten von Filamenten, die mit 3D-Stiften verwendet werden können:

• ABS - Dies ist heute eines der am häufigsten verwendeten 3D-Druckmaterialien aufgrund seines niedrigen Preises, seiner großen Haltbarkeit, seiner relativ schnellen Verfestigung und seiner recht freundlichen Schmelztemperatur. Der Nachteil ist, dass es nicht umweltfreundlich ist, da es ein Erdölprodukt ist. 
  
• HIPS - Ein Material mit fast vergleichbaren Eigenschaften wie ABS, mit dem Unterschied, dass sein Schmelzpunkt etwas höher liegt, es aber schneller erstarrt. 
  
• Nylon - Ein biegsames Material, das sich z. B. für flexiblere Modelle usw. eignet. Trotz seiner Biegsamkeit ist es sehr widerstandsfähig gegen Beschädigungen. Der Nachteil ist jedoch, dass sich mehrere Nylonteile nur schwer zu einem einzigen Produkt zusammenfügen lassen, weshalb es sich entweder für einfachere Projekte oder für erfahrene Anwender eignet. 
  
• PCL - Das Material mit der niedrigsten Schmelztemperatur unter allen Filamenten, weshalb es sich z. B. für Kinder eignet, die nicht Gefahr laufen, sich zu verbrennen. Die niedrige Schmelztemperatur bringt jedoch auch eine langsame Verfestigung mit sich, da PCL selbst bei Raumtemperatur de facto nur halb zum Schmelzen erhitzt wird.  
  
• PLA - Das derzeit umweltfreundlichste Filament, das aus rein pflanzlichen Rohstoffen hergestellt wird, so dass bei der Verarbeitung keine giftigen Dämpfe oder gar Gerüche entstehen. Ein weiterer Pluspunkt ist die relativ niedrige Schmelztemperatur, die es auch für Anfänger geeignet macht. Nachteilig ist die recht hohe Zerbrechlichkeit, weshalb man bei der Verarbeitung äußerst vorsichtig sein muss. 
• TPE - Hochelastisches Material, das sich dank seiner Eigenschaften hervorragend für die Herstellung flexibler Objekte eignet. Durch Biegen wird es nicht beschädigt, aber es muss logischerweise berücksichtigt werden, dass es nicht für starre Konstruktionen verwendet werden kann. 
  
• PET-G - Dies ist de facto das gleiche Material, das zur Herstellung von PET-Flaschen verwendet wird, so dass Sie sich auf eine recht solide Elastizität freuen können, aber auch auf Stärke mit einer dickeren Schicht.
  
• PC - Eines der stärksten kommerziell erhältlichen Filamente überhaupt. Wenn Sie etwas mit einer wirklich starken Konstruktion herstellen müssen, ist PC absolut ideal, aber es hat zwei Nachteile. Der erste ist die hohe Schmelztemperatur, der zweite die lange Erstarrungszeit. Daher ist es letztlich ein Filament, das eher für fortgeschrittene Benutzer geeignet ist. 

Schmelztemperatur der gebräuchlichsten Filamente  

Die folgende Tabelle hilft Ihnen, sich mit den Schmelzpunkten der gängigsten Filamente für 3D-Stifte zurechtzufinden:

Filament-Typ	Die Schmelztemperatur
ABS	Etwa 210 °C
HIPS	Etwa 240 °C
Nylon	Etwa 250 °C
PCL	Etwa 50 °C
PLA	Etwa 180 °C
TPE	Etwa 220 °C
PET-G	Etwa 220 °C
PC	Etwa 300 °C

Wie man einen 3D-Stift für die Modellierung vorbereitet

Bevor Sie sich auf das Modellieren mit einem 3D-Stift vorbereiten, müssen Sie sich zunächst überlegen, welche Art von Filament Sie verwenden wollen. Denn Sie stellen die gewünschte Temperatur der Heizspitze am Stift ein, den Sie zunächst an eine Stromquelle (in der Regel das Stromnetz) anschließen und dann warten, bis er sich aufheizt. Keine Sorge, das ist kein langer Prozess - das Aufheizen dauert in der Regel nur ein paar Sekunden, bei billigeren 3D-Stiften höchstens ein paar Minuten.

Sobald der Stift aufgeheizt ist, führen Sie das Filament, mit dem Sie modellieren möchten, vorsichtig in den Stift ein und richten es am Ende aus. Wenn Sie dies nicht tun, kann der Stift das Filament nicht verarbeiten, und das Filament wird mit der Zeit nicht mehr aus der Spitze fließen. Sobald Sie das Filament eingelegt haben, müssen Sie nur noch die Filamentverschiebungsfunktion bei Stiften mit einstellbarer Filamentverschiebung aktivieren und können mit der Erstellung beginnen. Wenn Sie die Farbe oder den Typ des Filaments ändern oder mit der Arbeit aufhören möchten, stellen Sie den Stift einfach auf „rückwärts“ und lassen Sie das Filament an der Seite herauskommen, an der Sie es eingelegt haben.

Worauf man modellieren kann

Wie bei 3D-Druckern können auch 3D-Stifte auf einer Vielzahl von Materialien modelliert werden. Sie müssen nur die Voraussetzung erfüllen, dass sich die spätere 3D-Kreation von ihnen abziehen lässt, was zum Beispiel bei Vinylpads, Glas und so weiter am besten erfüllt ist. Sie können aber auch Papier verwenden, auf das Sie Muster für die Ummantelung vordrucken können, oder Folie - aber bei diesen müssen Sie aufpassen, dass Sie sie nicht mit dem warmen Filament schmelzen und so Ihr Werk zerstören.

So funktioniert das Modellieren nach Vorlagen

Wie man mit dem 3D-Stift arbeitet

Der 3D-Stift kann grundsätzlich für zwei Arten der Erstellung verwendet werden - nämlich für die 2D-Erstellung und für die klassische 3D-Erstellung. Bei der 2D-Erstellung geht es darum, ein Papier oder ein anderes Objekt so nachzuzeichnen, dass das resultierende Bild leicht über das Objekt hinausragt. Es handelt sich also im Wesentlichen um 3D, allerdings mit einer minimalen Überlappung in die dritte Dimension. Beim 3D-Zeichnen handelt es sich bereits um die tatsächliche Erstellung von 3D-Objekten, die ohne Übertreibung direkt in die Luft gezeichnet werden können. Um dies zu ermöglichen, ist es jedoch notwendig, die richtige Art von Filament zu wählen (in Bezug auf seine Verfestigungsrate usw.), aber vor allem, eine gewisse Erfahrung mit der 3D-Erstellung zu haben, da diese ziemlich kompliziert ist. Es reicht zum Beispiel, wenn das Filament bricht, und man kann mit der Linie von vorne beginnen, und es kann sein, dass man die Stelle reparieren muss, an der die gebrochenen Filamentteile gefallen sind. Um mit der 3D-Erstellung zu beginnen, ist es daher besser, sich an sehr einfachen Objekten zu versuchen und zum Beispiel zunächst nur Schichten zu erstellen und diese dann für einen besseren 3D-Effekt zusammenzukleben (Vorlagen zum Kleben von 3D-Objekten finden Sie hier). Wenn Sie erst einmal gelernt haben, wie man mit dem Stift in 3D an einfachen Objekten arbeitet und wie man Ebenen richtig anlegt, sollte die Arbeit an komplizierteren Objekten ein Kinderspiel sein.

3D-Stift - Vorlagen als Einstiegshilfe

Wie bereits mehrfach erwähnt, ist es für Anfänger eine gute Idee, die Arbeit mit dem 3D-Stift anhand von Vorlagen zu erproben, mit denen Sie die Grundlagen erlernen und scheinbar komplexe 3D-Objekte auf relativ einfache Weise erstellen können. Im Folgenden finden Sie eine Liste mit verschiedenen Websites, auf denen Sie kostenlose 3D-Vorlagen finden können. In allen Fällen handelt es sich um universelle Seiten mit vielen Motiven, die Sie herunterladen und dann ausdrucken oder auf einem Tablet oder Smartphone anzeigen und über die Folie wickeln können.

• Polaroid3D.com

• 3dandprint.eu

• mynt3d.com

• 3dkit.org

• learn.the3doodler.com

3D-Stift - Produkte, die mit ihm erstellt werden können

Wenn Sie keine Lust haben, durch die oben genannten Seiten zu blättern, sondern nach Inspirationen für etwas suchen, das sich mit einem 3D-Stift sinnvoll gestalten lässt, finden Sie im Folgenden eine Liste mit einigen einfachen Gegenständen, die sich perfekt für Anfänger eignen, um sie mit einem 3D-Stift zu gestalten.

• Herz
• Krone
• Brille
• Blume
• Schmetterling 
• Baum
• Hirsche

Häufig gestellte Fragen und Antworten zu 3D per

Sind 3D-Stifte auch für Linkshänder geeignet?

Kein Grund zur Sorge. Alle 3D-Stifte auf dem Markt sind sowohl für Links- als auch für Rechtshänder geeignet, da sie einen symmetrischen Schaft haben, der das Greifen mit beiden Händen ermöglicht. Darüber hinaus ist die Griffigkeit in der Regel mehr als gut, da die Hersteller bei den 3D-Stiften auf Ergonomie achten. 

Wie wird der 3D-Stift aufgeladen? 

Obwohl die überwiegende Mehrheit der Stifte mit Netzstrom oder ähnlichen Alternativen betrieben wird, gibt es auf dem Markt auch Modelle mit einem eingebauten Akku, der einfach aufgeladen und dann de facto überall eingesetzt werden kann. Das Aufladen erfolgt wie bei Smartphones, Tablets oder anderen elektronischen Geräten über den Ladeanschluss, in der Regel für mehrere Stunden. Die Ausdauer ist dann von vielen Faktoren abhängig, allen voran von der Temperatur, auf die die Spitze erhitzt wird. In der Regel beträgt sie jedoch nicht mehr als Stundeneinheiten.

Ist es möglich, einen 3D-Stift mit einem Mobiltelefon zu verbinden? 

Ja, aber Sie müssen ein Modell kaufen, das diese Option unterstützt. Diese Modelle sind in der Regel etwas teurer als klassische 3D-Stifte, aber dafür bieten sie die Möglichkeit, den Stift über das Mobiltelefon einzurichten, sowie viele verschiedene Vorlagen, die auf dem Bildschirm angezeigt werden können und dann über die Schutzfolie gewickelt werden, bis die Kreation fertig ist. 

Was kann man mit dem 3D-Stift gestalten?

Mit ein bisschen Übertreibung könnte man sagen, alles. In der Tat sind Sie nur durch die Eigenschaften des verwendeten Filaments, seine Menge und Ihre Fähigkeiten begrenzt. Allerdings konzentrieren sich die Benutzer mit 3D-Stiften vor allem auf kleinere Objekte, die in wenigen Stunden fertiggestellt werden können.

Was ist der Unterschied zwischen einem 3D-Stift und einem 3D-Drucker?

Im Grunde genommen ist er relativ gering. Denn in beiden Fällen besteht das Endprodukt aus Filament, das in der Spitze geschmolzen und dann übereinander geschichtet wird, um eine dreidimensionale Form zu bilden. Allerdings ist ein herkömmlicher 3D-Drucker im Vergleich zu einem 3D-Stift unendlich viel genauer, da er durch elektronische Arme gesteuert wird, während ein 3D-Stift ganz auf das Gefühl der Hände angewiesen ist. Aber der 3D-Stift ist auch viel billiger.

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