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Vor kurzem hat einer meiner Bekannten einen 3D Druck geschenkt bekommen. Da er bisher nichts mit dem Betrieb eines 3D Druckers am Hut hatte, hatte er einige Fragen, mit denen er sich an mich wendete. Eine davon war, ob er, wie unter Windows üblich, einen Treiber benötigt, um den Drucker betreiben zu können. Für mich als erfahrenen User eines 3D Druckers, war die Antwort natürlich absolut klar. Das dieses Thema Neueinsteiger vor Probleme stellt, ist allerdings ebenso wenig überraschend.
Aber wie betreibt man eigentlich einen 3D Drucker? 3D Drucker können wahlweise direkt über ein USB-Kabel von einem PC oder Laptop oder auch über ein Netzwerk von einem Druckserver betrieben werden. Alternativ dazu können die Objekte auch direkt von einem USB-Stick oder einer SD-Karte gedruckt werden, sofern das vom 3D Drucker unterstützt wird.
Jede der genannten Varianten hat ihre Vor- und Nachteile. Um welche es sich dabei handelt, gehe ich in den folgenden Abschnitten näher ein.
Wie kann ein 3D Drucker betrieben werden?
Um einen 3D Drucker zu betreiben, gibt es verschiedene Möglichkeiten:
- über USB von einem PC, Laptop oder Mac.
- über eine LAN/WLAN Verbindung zum Drucker oder einen Druckserver
- über einen USB-Stick bzw. eine SD-Karte.
Du kannst den Drucker direkt per USB-Kabel von deinem PC oder Laptop oder in manchen Fällen auch von einem Mac ansteuern. Für diese Variante des Betriebs benötigst du einen Treiber. In den meisten Fällen liefern die Druckerhersteller mittlerweile ein ganzes Softwarepaket, bestehend aus einem Slicer, Drucker- und Materialprofilen und eben auch den Treibern des Druckers aus.
Alternativ zur direkten Ansteuerung, welche den jeweils verwendeten PC oder Laptop für mehrere Stunden blockieren kann, besteht auch die Möglichkeit des Betriebs über eine Netzwerkverbindung. Manche 3D Drucker verfügen über eine integrierte Netzwerk- oder WLAN-Schnittstelle. Damit ist es zwar möglich den Drucker über das Netzwerk mit Druckaufträgen zu versorgen, der eigene PC/Laptop ist dadurch aber dennoch über einen längeren Zeitraum blockiert, da der 3D Drucker bei der Ausführung des Druckjobs immer nur kleine Teile der Druckkopfbewegungen im Speicher verwalten und verarbeiten kann.
Eine bessere Möglichkeit wäre daher, die Verwendung eines separaten Druckservers für deinen 3D Drucker. Dabei werden alle Druckjobs und auch die Verwaltung des 3D Druckers über einen im Netzwerk befindlichen separaten Computer gesteuert. Selbst die Druckaufbereitung des Modells, das sogenannte Slicen, kann über diesen Druckserver durchgeführt werden. Der Vorteil dabei ist, dass dein Drucker damit gar nicht über einen separaten Netzwerkanschluss verfügen muss, da du den 3D Drucker ja auch direkt über deinen Druckserver per USB ansteuern kannst. Der Druckserver selbst ist dabei jedoch trotzdem über das Netzwerk erreichbar. Und das beste an dieser Variante ist, du kannst mit deinem PC oder Laptop während des Drucks auch noch ganz andere Sachen machen. Du kannst dabei sogar wo ganz anders mit deinem Gerät sein. Beachte dabei aber, was du vorab beim unbeaufsichtigten Betrieb des Druckers berücksichtigen solltest.
Der eine oder andere wird nun sicher denken “Was!? Einen eigenen Rechner nur für einen 3D Drucker?”. Nun, jain. Ein Raspberry Pi genügt dafür vollkommen. Der Raspberry Pi ist im Grunde genommen ein eigener vollständiger Rechner, der aber nur in etwa so groß wie eine Kreditkarte ist und lediglich mit einem etwas besseren USB-C Ladegerät betrieben wird. Die Anschaffungskosten liegen je nach Ausführung bei ~€ 100,- inkl. allem was du dazu benötigst, und liegen durchaus im vertretbaren Bereich. Auf diesem Mini Computer installierst du einfach die letzte Version des OctoPi Images und schon kann’s losgehen. Details zur Installation und Konfiguration von Octoprint bzw. Unmengen an zusätzlichen Plugins, findest du auf www.octoprint.org.
Eine weitere Möglichkeit, um den 3D Drucker zu betreiben ist per USB-Stick oder SD-Karte. Das ist natürlich nur dann möglich, wenn dein 3D Drucker über einen USB-Anschluss und/oder einen SD-Karten Slot verfügt. Die meisten Drucker verfügen zumindest über einen USB-Anschluss, aber auch ein SD-Karten Slot ist nicht unüblich. Bei dieser Variante des Betriebs muss du die CAD Modelle zuerst auf deinem PC oder Laptop mit einem Slicer für den Druck aufbereiten. Danach kopierst du die damit erstellte GCode Datei auf deinen USB-Stick bzw. deine SD-Karte, steckst den Stick oder die Karte in den entsprechenden Steckplatz an deinem 3 Drucker und wählst die gewünschte Datei dann auf deinem Drucker aus. Mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit wirst du dies über eine kleines Bedienterminal mit einem kleinen Display direkt auf deinem Drucker tun.
Kann ich einen 3D Drucker gänzlich ohne PC betreiben?
Der 3D Drucker selbst kann zwar ohne PC oder Laptop betrieben werden, diese Aussage ist jedoch nur auf den Druckvorgang eines Modells bezogen. Der Betrieb umfasst in der Regel aber mehr als nur den Druck, da du das Modell zuerst mit deinem Slicer für den Druck aufbereiten musst. Hier benötigst du für die Vorbereitung selbstverständlich einen PC. Selbst wenn du, wie weiter oben beschrieben, einen kleinen Raspberry Pi als Druckserver zur Druckaufbereitung des Modells und zur Steuerung des 3D Druckers verwendest, verwendest du unterm Strich einen (Mini) Computer. Die Frage muss man also ganz klar mit Nein beantworten.
Was ist die einfachste Möglichkeit einen 3D Drucker zu betreiben?
Die einfachste Möglichkeit einen 3D Drucker zu betreiben ist, indem du die Software verwendest, die vom Hersteller des Druckers zur Verfügung gestellt wird. Vor allem dann, wenn du gerade erst in das Thema 3D Druck einsteigst. Viele Hersteller liefern einen eigenen Slicer mit dem Drucker aus oder stellen zumindest fertige Druckerprofile für die gängigen Slicer zur Verfügung, die du nur noch in die jeweilige Software importieren musst.
Aber auch die anderen Varianten einen 3D Drucker zu betreiben sind nicht sonderlich kompliziert. Das Kopieren einer Druckvorlage auf einen USB-Stick oder eine SD-Karte sollte kein allzu großes Hindernis darstellen. Auch für das Einbinden des 3D Druckers in einen Druckerserver wie z.B. Octoprint bedarf es keiner speziellen Ausbildung. Ein wenig technisches Geschick genügt schon. Meist genügt es die technischen Daten deines Druckers zu kennen und an den richtigen Stellen am Server einzutragen. Zu diesen Daten zählen unter anderem die Größe des Bauraums oder der Düsendurchmesser.
Kann ich einen 3D Drucker auch über mehrere Varianten ansteuern?
Du kannst deinen 3D Drucker über alle Varianten ansteuern, die dieser dir anbietet. Aber natürlich nicht gleichzeitig. Du kannst, je nachdem wie es der jeweilige Einsatzzweck gerade ermöglicht bzw. erfordert, deinen Drucker einmal über den PC ansteuern und das nächste Mal die Daten per USB-Stick oder SD-Karte laden.
Mit der Zeit wirst du dich jedoch mit ziemlicher Sicherheit auf eine Möglichkeit beschränken. Wenn du z.B. die Druckaufbereitung in den meisten Fällen über einen Druckserver durchführst, dann hast du dort mit der Zeit auch die aktuellsten und besten Einstellung in deinem Druckprofil. Du wirst also mit ziemlich hoher Wahrscheinlichkeit die Druckaufbereitung immer seltener auf einem anderen Computer durchführen, da du hier sonst immer zuerst die aktuellsten Druckeinstellungen vom Server herunterladen bzw. konfigurieren musst. Das kann mit der Zeit ziemlich mühsam werden.
Worauf muss ich achten, wenn ich einen 3D Drucker über den PC betreibe.
Wenn du deinen 3D Drucker über einen PC betreibst, musst du einige Einstellungen auf deinem PC vornehmen, da du sonst einige böse Nebeneffekte kennen lernen wirst. So ist es z.B. notwendig, dass du den Stromsparmodus deaktivierst, wenn du deinen Drucker über den PC oder Laptop betreibst. Schaltet sich dein Gerät nach einiger Zeit der Inaktivität in den Stromsparmodus, wird damit auch der Druck unterbrochen. Im Normalfall ist dein Druckjob damit hinüber und du musst noch einmal neu starten.
Ein weiterer Aspekt, und das ist für mich der eigentliche Grund, warum ich den Drucker nicht über meinen üblichen Laptop verwende, ist, dass du, solange der Druckjob läuft, und das kann über mehrere Stunden gehen, deinen Rechner nicht einfach ausschalten oder irgendwo hin mitnehmen kannst. Du kannst auch nur sehr eingeschränkt etwas anderes damit tun. Schon mehrmals musste ich einen Druckjob neu starten, weil ein anderes Programm den Rechner komplett an die Leistungsgrenze gebracht hat und der Druckjob mit einem Fehler abgebrochen ist.
Kann ich mehrere Drucker parallel auf einem PC installieren?
So wie normale Drucker, Scanner oder andere Peripheriegeräte, kannst du natürlich auch verschiedene 3D Drucker parallel auf deinem PC installiert haben. Der gleichzeitige Betrieb mehrerer 3D Drucker über denselben Rechner ist zumindest für Druckerserver wie Octoprint auch kein Problem.
Ob das auch bei normalen PCs/Laptops funktioniert, habe ich bisher noch nicht versucht. Ich würde aber meinen, dass es möglich sein sollte. Leider hat auch eine kurze Recherche hierzu keine Ergebnisse geliefert.
Welche Variante einen 3D Drucker zu betreiben ist die stabilste?
Welche Variante des Betriebs die stabilste ist, lässt sich nicht so einfach pauschal sagen. Das hängt unter anderem davon ab, wie gut die einzelnen Komponenten des 3D Druckers durch den Hersteller aufeinander abgestimmt sind und wie gut diese in weiterer Folge in der Firmware integriert wurden. Manche Drucker haben Probleme mit dem Druck über WLAN. Andere wiederum funktionieren sehr gut über WLAN, haben dafür aber Probleme mit dem direkten Druck per Laptop/PC über USB-Kabel. Hier hilft leider nur herumexperimentieren mit deinem Drucker oder dich in der Community deines Druckerherstellers zu erkundigen, womit die Leute dort die besten/schlechtesten Erfahrungen gemacht haben.
Aus eigener Erfahrung kann ich von meinem Flashforge Dreamer sagen, dass dort der Druck über WLAN alles andere als stabil funktioniert hat. Je älter das Gerät wurde, desto mehr Probleme machte dann auch der direkte Druck über USB-Kabel. Das war meiner Meinung nach aber vor allem auf ein Problem mit der Hardware zurückzuführen. Am besten funktionierte bei diesem Drucker der Druck über SD-Karte.
Lassen sich alle 3D Drucker über einen Druckserver steuern?
Obwohl alle 3D Drucker zum Steuern des Druckkopf GCode Befehle verwenden, ist es leider nicht möglich alle 3D Drucker über einen Druckserver zu steuern. Manche Hersteller haben die üblichen GCodes um einen eigenen herstellerspezifischen GCodes Befehlssatz erweitert, wodurch die Geräte nicht mehr kompatibel mit den üblichen Slicern, Druckersteuerungen und Druckservern sind.
Auch hier kann ich aus eigenen Erfahrungen mit meinem Flashforge Dreamer berichten. Anfangs war es nur möglich, den Flashforge Dreamer mit der eigenen Flashprint Software zu steuern bzw. die Druckobjekte dort vorzubereiten. Erst mehrere Monate später wurde der Drucker auch offiziell von anderen Slicern unterstützt. Eine Steuerung über einen Druckserver war jedoch bis zuletzt nicht möglich.
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