Modelle im 3D-Druck
(1) Arbeite dich in ein CAD-Programm ein
Der 3D-Druck ist eine sogenannte Querschnittstechnologie: geeignet für viele Fächer!
In Biologie lassen sich damit sowohl Struktur- als auch Funktionsmodelle herstellen. Dazu musst du dich in ein CAD-Programm einarbeiten.
OpenSCAD ist ein kleines, textbasiertes Open-Source-CAD-Programm. Du kannst es hier herunterladen und installieren, es läuft auf Laptops/PC unter Windows, macOS und Linux:
Diese Anleitungen dauern zum Durcharbeiten etwa 4 Schulstunden, danach kannst du deine Modelle zielsicher entwickeln:
(2) Plane das Modell
Ein Modell ist eine vereinfachte Abbildung eines Originals. Folgende Fragen helfen dir, dein Modell zielgerichtet zu entwickeln:
- Art: Soll es ein Strukturmodell oder ein Funktionsmodell werden?
- Ziel: Auf welche Merkmale des Originals konzentriere ich mich beim Modellbilden, welche Merkmale lasse ich bewusst weg?
- Prozess: Wie muss ich das Modell gestalten, dass es druckbar ist (z.B., zeit- und materialsparend planen, Überhänge vermeiden, stabilie Wandstärken ab 2mm planen)?
Beginne mit einer Ideenskizze und verfeinere diese, füge Anmerkungen hinzu. Wenn dir das Modell gefällt, musst du eine exaktere Zeichnung mit Bemaßungen anfertigen:
(3) Stelle das Modell her
Konstruiere dein Modell in OpenSCAD. Gehe dabei Stufe für Stufe vor, bei diesem Zellmodell z.B. war es sinnvoll, zunächst den Grundkörper in einer Unterfunktion ('module') zu gestalten, dann die einzelnen Organellen.
Dann wird das CAD-Objekt in einen zum 3D-Drucker passenden Slicer eingelesen und Druckeinstellungen wie zum Beispiel die Fülldichte vorgenommen.
Beim 3D-Druck wird das geschmolzene PLA-Filament durch eine feine Düse auf die Druckplatte aufgetragen und dabei Druckkopf und Platte passend in X-,Y- und Z-Richtung bewegt.
Dieses Zellmodell wurde dann noch mit Acrylfarbe und Pinsel angemalt. Hochwertigere 3D-Drucker können auch zweifarbig drucken.
(4) Hier findest du fertige Druckdateien zum Zellmodell
a.) OpenSCAD-Datei:
b.) STL-Datei (druckbares Format):
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