Gehäuse in 3D Drucken: So einfach geht’s

/// 3D Druck News am 18. April 2024///

Der 3D-Druck von Gehäusen für individuelle Anwendungen ist eine innovative Technik, die es ermöglicht, maßgeschneiderte Gehäuse für verschiedene Geräte und Systeme herzustellen. Diese Technik wird bereits in einigen Branchen angewendet und bietet viele Vorteile gegenüber traditionellen Herstellungsverfahren.

3d gedrucktes Gehäuse raspberry pi

 

Wie Sie ein perfektes Gehäuse in 3D drucken können

Sie haben ein elektronisches Bauteil und möchten es mit einem individuellen Gehäuse schützen und verschönern? Dann ist der 3D-Druck eine ideale Lösung für Sie. Mit einem 3D-Drucker können Sie ein maßgeschneidertes Gehäuse entwerfen und herstellen, das genau zu Ihrem Bauteil passt. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie ein Gehäuse in 3D drucken können und was Sie dabei beachten sollten.

 

Schritt 1: Vermessen Sie Ihr elektronisches Bauteil

Bevor Sie mit dem Design Ihres Gehäuses beginnen, müssen Sie die Abmessungen Ihres elektronischen Bauteils kennen. Messen Sie die Länge, Breite und Höhe des Bauteils mit einem Lineal oder einem Messschieber. Notieren Sie sich auch die Position und Größe von Anschlüssen, Schaltern oder anderen Elementen, die aus dem Gehäuse herausragen oder Zugang benötigen.

 

Schritt 2: Erstellen Sie Ihr 3D-Modell mit einer CAD-Software

Um Ihr Gehäuse in 3D zu drucken, benötigen Sie eine CAD-Software (Computer-Aided Design), mit der Sie Ihr Modell am Computer erstellen können. Es gibt viele kostenlose oder kostengünstige CAD-Programme zur Auswahl, wie zum Beispiel SketchUp, Tinkercad oder Fusion 360.

Beginnen Sie Ihr Modell mit einer einfachen Box, die die gleichen Abmessungen wie Ihr Bauteil hat. Fügen Sie dann Aussparungen oder Öffnungen hinzu, um Platz für Anschlüsse oder Schalter zu schaffen. Achten Sie darauf, dass das Gehäuse nicht zu eng anliegt und genügend Spielraum für das Einsetzen und Entfernen des Bauteils lässt.

 

Schritt 3: Fügen Sie Lüftungsschlitze hinzu, wenn nötig

Wenn Ihr elektronisches Bauteil Wärme erzeugt oder empfindlich auf hohe Temperaturen reagiert, sollten Sie Lüftungsschlitze in Ihr Gehäuse einbauen. Diese sorgen für eine bessere Luftzirkulation und verhindern eine Überhitzung im Gehäuse.

Die Position und Größe der Lüftungsschlitze hängt von Ihrem Bauteil ab. Im Allgemeinen sollten Sie die Schlitze an den Stellen platzieren, wo die Wärme am stärksten ist oder wo die Luft am besten ein- und ausströmen kann. Zum Beispiel können Sie die Schlitze an den Seiten oder oben auf dem Gehäuse anbringen. Die Schlitze sollten nicht zu klein oder zu groß sein, um einen optimalen Luftstrom zu gewährleisten.

 

Schritt 4: Gestalten Sie einen Schnappverschluss, wenn gewünscht

Wenn Sie Ihr Gehäuse aus mehreren Teilen zusammensetzen möchten, können Sie einen Schnappverschluss verwenden, um sie ohne Schrauben oder Kleber zu verbinden. Ein Schnappverschluss besteht aus einem Vorsprung und einer Aussparung, die ineinander einrasten, wenn Sie die Teile zusammenstecken.

Um einen Schnappverschluss zu gestalten, müssen Sie einige Faktoren berücksichtigen, wie zum Beispiel:

  • Die Maßhaltigkeit: Da der 3D-Druck eine gewisse Toleranz hat, sollten Sie Ihre Teile etwas größer oder kleiner modellieren, als Sie sie tatsächlich benötigen. So können Sie sicherstellen, dass der Verschluss fest sitzt und nicht wackelt.
  • Die Flexibilität: Da der Verschluss unter Spannung steht, wenn er einrastet, sollten Sie ein flexibles Material wie PLA verwenden. Außerdem sollten Sie den Vorsprung etwas schräg gestalten, damit er sich leichter biegen kann.
  • Die Zugänglichkeit: Wenn Sie das Gehäuse wieder öffnen möchten, sollten Sie den Verschluss so platzieren, dass er leicht zugänglich ist. Zum Beispiel können Sie einen Griff oder eine Tasche an einem Ende des Verschlusses anbringen, um ihn leichter herauszuziehen.

 

Schritt 5: Exportieren Sie Ihr Modell als STL-Datei

Um Ihr Modell an einen 3D-Drucker zu senden, müssen Sie es in einem geeigneten Format exportieren. Das gängigste Format für den 3D-Druck ist STL (Stereolithography), das Ihr Modell als eine Reihe von Dreiecken darstellt. Die meisten CAD-Programme haben eine Exportfunktion, mit der Sie Ihr Modell als STL-Datei speichern können. Achten Sie darauf, dass Sie die richtige Einheit (Millimeter oder Zoll) und die richtige Auflösung (Anzahl der Dreiecke) wählen.

Wenn Sie Ihre STL-Datei haben, können Sie sie mit einem Slicer-Programm wie Cura oder PrusaSlicer weiter bearbeiten. Ein Slicer wandelt Ihre Datei in G-Code um, die Anweisungen für den 3D-Drucker enthält. Mit einem Slicer können Sie auch Einstellungen wie die Schichthöhe, die Fülldichte oder die Stützstrukturen anpassen.

 

Schritt 6: Wählen Sie das passende Material aus

Für den 3D-Druck Ihres Gehäuses können Sie aus verschiedenen Materialien wählen, die jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Hier sind einige gängige Materialien und ihre Eigenschaften:

  • PLA: Das ist das beliebteste und einfachste Material für den 3D-Druck. Es ist biologisch abbaubar, günstig und in vielen Farben erhältlich. Es hat eine gute Festigkeit und Detailgenauigkeit, aber es ist nicht sehr hitzebeständig oder flexibel.
  • ABS: Das ist ein robustes und langlebiges Material, das oft für industrielle Anwendungen verwendet wird. Es hat eine hohe Hitzebeständigkeit und Flexibilität, aber es ist teurer und schwieriger zu drucken als PLA. Es erfordert auch eine beheizte Druckplatte und eine gute Belüftung, da es giftige Dämpfe abgibt.
  • PETG: Das ist ein hybrides Material zwischen PLA und ABS. Es hat eine hohe Festigkeit und Flexibilität, sowie eine gute Hitzebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit. Es ist auch transparent oder transluzent verfügbar, was ideal für LED-Anwendungen ist. Es ist jedoch etwas teurer als PLA oder ABS und neigt zu Verzug oder Fädenbildung beim Drucken.

Die Wahl des Materials hängt von Ihrem Budget, Ihrem Geschmack und den Anforderungen Ihres Bauteils ab. Sie können auch verschiedene Materialien kombinieren, um verschiedene Effekte zu erzielen. Zum Beispiel können Sie ein transparentes PETG für das Oberteil des Gehäuses verwenden, um die LEDs sichtbar zu machen, und ein farbiges PLA für das Unterteil, um einen Kontrast zu schaffen.

 

Schritt 7: Drucken Sie Ihr Gehäuse aus

Wenn Sie Ihr Modell fertig gestellt, exportiert und geslicet haben, sind Sie bereit, Ihr Gehäuse auszudrucken. Stellen Sie sicher, dass Ihr 3D-Drucker richtig kalibriert und mit dem gewählten Material geladen ist. Senden Sie dann den G-Code an Ihren 3D-Drucker und starten Sie den Druckvorgang. Beobachten Sie den ersten Layer, um sicherzustellen, dass er gut haftet und keine Fehler aufweist. Lassen Sie dann den Drucker seine Arbeit machen, bis er fertig ist.

 

Schritt 8: Entfernen Sie Ihr Gehäuse vom Drucker

Wenn der Druckvorgang abgeschlossen ist, können Sie Ihr Gehäuse vom Drucker entfernen. Seien Sie vorsichtig, denn das Gehäuse kann noch heiß sein. Verwenden Sie gegebenenfalls ein Spachtel oder eine Zange, um das Gehäuse von der Druckplatte zu lösen.

 

Schritt 9: Reinigen und nachbearbeiten Sie Ihr Gehäuse

Je nachdem, wie gut Ihr Druck gelungen ist, müssen Sie möglicherweise einige Nacharbeiten an Ihrem Gehäuse durchführen.

Zu diesen gehören:

  • Entfernen von Stützstrukturen oder Fäden: Wenn Sie Stützstrukturen verwendet haben, um Überhänge oder Brücken zu drucken, müssen Sie diese vorsichtig mit einer Zange oder einem Messer entfernen. Achten Sie darauf, das Gehäuse nicht zu beschädigen oder zu verkratzen. Wenn Ihr Modell Fäden gebildet hat, können Sie diese mit einer Pinzette oder einem Feuerzeug entfernen.
  • Glätten von rauen Kanten oder Oberflächen: Wenn Ihr Modell rauhe Kanten oder Oberflächen hat, können Sie diese mit Schleifpapier glätten. Beginnen Sie mit einer groben Körnung (z.B. 120) und arbeiten Sie sich bis zu einer feinen Körnung (z.B. 600) vor. Seien Sie vorsichtig, nicht zu viel Material abzutragen oder das Gehäuse zu verformen.
  • Polieren oder Lackieren des Gehäuses: Wenn Sie Ihrem Gehäuse einen glänzenden oder farbigen Effekt verleihen möchten, können Sie es polieren oder lackieren. Um das Gehäuse zu polieren, können Sie eine Politur oder ein Wachs auftragen und es mit einem weichen Tuch reiben. Um das Gehäuse zu lackieren, können Sie eine Sprühfarbe oder einen Pinsel verwenden. Achten Sie darauf, die Farbe gleichmäßig aufzutragen und das Gehäuse vorher zu reinigen und zu entfetten. Lassen Sie die Farbe gut trocknen, bevor Sie das Gehäuse verwenden.

 

Schritt 10: Montieren Sie Ihr Projekt

Jetzt haben Sie Ihr eigenes 3D-gedrucktes Gehäuse für Ihr Projekt! Das einzige, was noch fehlt, ist die Montage der elektronischen Komponenten in das Gehäuse. Dazu müssen Sie folgende Schritte ausführen:

  • Verbinden Sie die LEDs mit dem Arduino Nano: Verwenden Sie ein Breadboard oder eine Lochrasterplatine, um die LEDs mit dem Arduino Nano zu verbinden. Folgen Sie dem Schaltplan aus Schritt 2, um die richtigen Anschlüsse zu finden. Löten Sie gegebenenfalls die Drähte an die LEDs und den Arduino Nano an. Laden Sie den Code auf den Arduino Nano: Verbinden Sie den Arduino Nano mit Ihrem Computer über ein USB-Kabel. Öffnen Sie die Arduino IDE und laden Sie den Code aus Schritt 3 auf den Arduino Nano hoch.
  • Platzieren Sie die Komponenten in das Gehäuse: Legen Sie das Unterteil des Gehäuses vor sich hin. Platzieren Sie den Arduino Nano und das Breadboard oder die Lochrasterplatine in die vorgesehenen Aussparungen im Unterteil des Gehäuses. Führen Sie die Drähte durch die Löcher im Unterteil des Gehäuses hindurch.
  • Befestigen Sie das Oberteil des Gehäuses: Legen Sie das Oberteil des Gehäuses über das Unterteil des Gehäuses. Richten Sie die Löcher im Oberteil mit denen im Unterteil aus. Drücken Sie das Oberteil vorsichtig nach unten, bis es einrastet.
  • Schließen Sie das USB-Kabel an: Stecken Sie ein Ende des USB-Kabels in den Arduino Nano ein. Stecken Sie das andere Ende in eine Stromquelle wie einen Laptop oder eine Powerbank ein.

 

Herzlichen Glückwunsch!

Ihr Projekt ist nun fertig!

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Der Autor dieses Artikels ist 3D Druck München, Ihr kompetenter Partner für professionellen 3D-Druck mit deutschlandweitem Versand. Seit vielen Jahren sind wir im Bereich 3D-Druck tätig und verfügen über umfangreiche Erfahrung und Know-how. Unser Team besteht aus qualifizierten Ingenieuren, Designern und Technikern, die Ihnen individuelle Beratung, hochwertige Druckerzeugnisse und zuverlässigen Service bieten. Kontaktieren Sie uns gerne für ein unverbindliches Angebot.

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