Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/3d-druck-on-demand-wenn-der-baumarkt-actionfiguren-aus-stahl-druckt-1806-131991.html    Veröffentlicht: 06.06.2018 12:08    Kurz-URL: https://glm.io/131991

3D-Druck on Demand

Wenn der Baumarkt Actionfiguren aus Stahl druckt

Es gibt viele Anbieter für 3D-Druck on Demand und die Preise fallen. Golem.de hat die 3D-Druckdienste von Toom, Conrad Electronic, Sculpteo und Media Markt getestet, um neue Figuren der Big-Jim-Reihe zu erschaffen.

Eine wachsende Zahl von Dienstleistern stellt im 3D-Druck-Bereich teure professionelle Drucker auf Bestellung zur Verfügung. Laut einer Umfrage des IT-Branchenverbands Bitkom hat nahezu jeder fünfte Bundesbürger schon selbst einmal einen 3D-Druck angefertigt oder anfertigen lassen. Wir probieren mit dem Baumarkt Toom, Conrad Electronic, Media Markt und Sculpteo vier große aus. Am besten schneidet der Media Markt ab, weil hier schon farbiger Kunststoff gedruckt werden konnte, doch auch die anderen haben große Stärken, machten aber auch Probleme.

Natürlich soll das Testen des 3D-Drucks on demand auch Spaß machen. Unser Ziel ist es, die Actionfiguren aus der Big-Jim-Spielzeugserie vom US-Hersteller Mattel aus der Zeit von 1972 bis 1986 wiederzubeleben. Da sich diese bei Sammlern beliebten Figuren oft nur durch die Köpfe unterscheiden, die sich abziehen und neu aufsetzen lassen, wollen wir neue erschaffen. Ideen hat das Sammlerteam aus Vater und Sohn schnell: Eine grünliche Zombie-Version, ein Kopf mit einer Maske im Stil des mexikanischen Tags der Toten und ein Big Jim im Rentenalter.

Gesichter, Haare und Augen brauchen Farbe, wenn man nicht selbst ein begnadeter Künstler ist. Wir wollen wissen, ob die 3D-Technik bereits in der Lage ist, eigene Entwürfe umzusetzen, ohne dass man ein sehr routinierter Experte mit hochkomplexer Software wie Blender sein muss.

3D-Scanner-Apps sind völlig nutzlos

Auf das erste große Problem stoßen wir schon bei den nötigen Grundlagen für den Druck: Wir brauchen eine geeignete 3D-Datei als Vorlage, um daraus mit einer Modellierwerkzeug-Software neue Köpfe zu erschaffen, die zum 80er-Jahre-Look passen und sich auf das Nackengelenk der Figur aufstecken lassen. Da die Köpfe nur Maße von 3 x 2,5 x 3 cm haben, ist ein Scanner gefragt, der so kleine Vorlagen erfassen kann.

Unsere Versuche mit diversen Scanner-Apps für Android-Smartphones scheitern alle kläglich. Wir probieren Scann3D, 3DC und D3dsculp aus. Dabei ist das Prinzip immer, dass die 3D-Vorlage durch viele einzelne Smartphonefotos berechnet wird, die man rund um das Objekt aufnehmen muss. Daraus soll die App dann ein 3D-Modell berechnen. Doch alle so entstandenen Daten sind völlig unbrauchbar, weil sie nur entfernte Ähnlichkeit mit dem Originalkopf haben. Die Ergebnisse werden unförmig, können nicht zusammengerechnet werden, oft wird der Hintergrund auch nicht vom Objekt abgehoben.

Also muss geeignete Hardware her. Ein einfacher Handscanner von dem chinesischen Hersteller XyzPrinting bringt uns nicht weiter, weil die Auflösung viel zu niedrig ist. Bei dem Easy Scanning 3SH10 müssen die Vorlagen mindestens 5 x 5 x 5 cm groß sein, auch hier kommen keine brauchbaren Scans zustande, weil die Auflösung nicht ausreicht. Der Easy Scanning 3SH10 kann den Big-Jim-Kopf nicht vom Hintergrund unterscheiden und liefert als Output nur eigenartige Hügellandschaften.



Es gibt keine Scandienste für kleine Objekte

Scan-Dienste für kleine Gegenstände gibt es erstaunlicherweise im Sommer und Herbst 2017 auch nicht in Berlin. Etwa 15 3D-Scan-Anbieter in der Stadt fragen wir an - keiner kann uns weiterhelfen.

Wir wenden uns daher an einen Dienstleister außerhalb der Stadt: das Unternehmen Figur3D, das in Dortmund Video- und Multimediaproduktion anbietet. Wir werden zu einem Preis von 119 Euro handelseinig und bekommen Dateien mit den Endungen .obj, .mtl, .ply, .stl und .jpg. Je nach Dienstleister werden verschiedene Dateien für den Druck benötigt. Der Scan sieht gut aus und ist ein brauchbares Abbild des Originals. Allerdings war das auch für die Experten nicht ganz einfach: "Aufgrund der stark reflektierenden Oberfläche musste die Farbtextur von Hand bemalt werden", teilt uns ein Figur3D-Beschäftigter mit.

Project Big Jim: Die ersten Köpfe aus Alumide und Stahl

Zuerst testen wir bei Toom, wie Big-Jim-Köpfe sich in Alumide und Stahl realisieren lassen, zunächst noch ohne Farbe. Diese beiden Materialien haben wir wegen der attraktiven Optik ausgesucht. Seit Juni 2017 arbeitet Toom mit dem Dienstleister 3Yourmind zusammen. In bisher 18 Märkten bietet der Baumarkt einen 3D-Druckservice für seine Kunden an. Online kann der 3D-Druck per Upload komfortabel bestellt werden.

Fünf Materialien - Polyamid, Alumide, Keramik, ABS und Stahl - stehen hier zur Auswahl. Gleich nach dem Hochladen der Daten erfahren wir, dass das Projekt wahrscheinlich machbar ist. Nach einigen Tagen folgt eine E-Mail mit dem Inhalt: "Alle Dateien von Ihrer Bestellung wurden von unseren Experten überprüft und zum Druck zugelassen." Rund drei Wochen später erhalten wir das Paket mit den beiden Köpfen. Die Modelle sind sehr detailgetreu und sehen aus, als hätte sich Big Jim in Metall und Sand verwandelt. Der Kopf aus Alumide lässt sich direkt mit manuellem Druck aufsetzen, weil er leicht nachgibt. Den Kopf aus Stahl müssen wir aufwendig abfeilen, weil er anders als die Vorlage nicht elastisch ist. So kommen Big Jim Metal Head und Big Jim Iron Head in die Welt. Wir zahlen für Stahl 27,36 Euro und 17,84 Euro für Alumide.

Modellieren und Texturen ändern on demand? Geht nicht

Alumide ist ein metallisch-graues Gemisch aus Aluminium und Polyamid. Bauteile aus Alumide werden durch Laser-Sintern hergestellt. Das Material ist etwas dehnbar, und der Kopf lässt sich gut aufsetzen. Mit Stahl wird in einem ähnlichen Verfahren gedruckt. Stahl wird meist mit einem SLS- (Selective Laser Sintering) oder SLM-Verfahren (Selective Laser Melting) geschaffen. Hierbei wird mit höheren Temperaturen gearbeitet, um durch Verschmelzen stabilere Bauteile zu erzeugen. Das ist anders als das Sintern der einzelnen Schichten, obwohl beides Pulverbettverfahren sind. "Neben Stahl lassen sich so auch Metalle wie Titan verarbeiten", sagt Philipp Stelzer, Leiter Sales und Marketing bei 3Yourmind Golem.de auf Anfrage.

Toom wirbt mit der Aussage: "So können entweder bereits vorhandene 3D-Modelle einfach hochgeladen, skaliert, bearbeitet und gedruckt oder auch 2D-Daten wie zum Beispiel Bilder versendet werden." Unser Versuch, die vorhandene 3D-Datei des Actionfigurkopfes von Toom oder 3Yourmind ändern zu lassen, um drei neue Köpfe zu schaffen, die sich nicht nur im Material, sondern auch in Form und Textur unterscheiden, bleibt jedoch erfolglos. Von Toom oder 3Yourmind erhalten wir die Antwort, nach unseren drei Bildern neue 3D-Modelle zu schaffen, sei nicht möglich.

Das sieht Figur3D anders. Hier geben wir nun auch das Modellieren der drei Köpfe nach unseren Entwürfen in Auftrag. Die digitale Modellierung und Bemalung von drei Modellen kostet den Redakteur 219 Euro.

Doch 3D-Farbdrucker gibt es bisher kaum: Unsere Modelle geben wir zum Druck bei Conrad Electronic und Sculpteo in Auftrag. Der Elektronikhändler bietet seit Januar 2017 in Kooperation mit Trinckle 3D den Druck über das Internet an.

Doch selbst nach einer Überarbeitung unserer Dateien durch Figur3D erteilt uns ein Experte von Trinckle 3D eine Absage. Die Wände seien zu dünn und das Mesh habe unverbundene Kanten, gedrehte Normalvektoren und Selbstdurchstoßungen. Hier geht es also nicht weiter. Das ist erst einmal trotz einwöchiger Intensivausbildung in Blender 3D nur annähernd verständlich, eine Lösung wird auch nicht angeboten, auch wenn wir dafür gezahlt hätten.

Farbdruck aus Gips von Sculpteo

Als Farbdruckverfahren steht bei dem französischen Unternehmen Sculpteo verklebter Gips zur Auswahl, was mit der Technik des Pulververklebens realisiert wird. Der Gips befindet sich in einem Pulverbett, auf dem der Druckkopf Schicht für Schicht mit einem Klebstoff das Objekt aufbaut. Modelle aus verklebtem Gips seien aber nicht flexibel und robust und sollten keiner mechanischen Belastung ausgesetzt werden, mahnt der Anbieter. Der Upload erfolgt sehr komfortabel und die Köpfe erreichen uns nach rund drei Wochen, haben schöne kräftige Farben und gleichen unseren Entwürfen ziemlich genau. Durch anfängliche Fehler in unseren Dateien sind die Ausdrucke aber nicht unten offen und innen nicht hohl, sondern massive Gipsplastiken. Aufbohren erweist sich leider als keine Lösung, weil der Kopf zerbricht und sich nicht stabil aufsetzen und drehen lässt. Wir hätten pro Kopf jeweils 28,60 Euro zahlen müssen, doch Sculpteo sponsert Golem.de den Gesamtpreis für den Test. Auch ein zweiter Versuch misslingt, weil die Fehler in der Datei durch eine Verwechslung nicht behoben sind.

Es gibt einen 3D-Vollfarbdrucker, den XYZprinting da Vinci Color, der mit Filament arbeitet und eigentlich ideal für unser Projekt wäre. Im Oktober 2017 erklärte der Hersteller: "Der da Vinci Color ist der erste 3D-Vollfarbdrucker weltweit, der 3DColorJet-Technologie verwendet und in der Lage ist, Tintenstrahl mit Fused Filiament Fabrication (FFF) zu kombinieren." Die XYZprinting CMYK-Farbpatronen sollen 16 Millionen Farbtöne ermöglichen. Das Gerät druckt mit speziellen PLA-Filamenten, auf die mit Tintenstrahldruck gesprüht wird. Der da Vinci Color kostet 3.600 Euro. Der Hersteller wirbt damit, "den Druck von Lieblingsminiaturen, Comicbücher-Figuren in deren authentischen Farben oder die Kreation eigener Designs zu ermöglichen".

Diesen will uns der chinesische Hersteller zum Testen zur Verfügung stellen, doch trotz Zusagen bekommen wir das Gerät nicht. XYZprinting ist das Versenden in die Redaktion zu aufwendig. In einer ersten Fachbeurteilung bei Youtube bekommt der XYZprinting da Vinci Color jedoch eine kritische Bewertung. Ein erstes farbiges Modell ist hier als schwarze Masse herausgekommen. Doch die erste Vorlage war unscharf und mit einem billigen Scanner erstellt. Mit anderen Modellen erreicht der Youtuber 3D Printing Professor bessere Ergebnisse, jedoch mit blassen und verlaufenden Farben. Eine Änderung bei den Layern und ein Softwareupdate lösen das Problem weitgehend. Wir bitten XYZ, unsere drei Dateien on demand zu drucken. Trotz mehrerer Versuche der Agentur der Firma wird das aber nie gemacht. Wieder eine Sackgasse ...



Media Markt kommt mit Selfie-Druck zu Hilfe

Der Media Markt kommt kurz vor Ende unseres Tests mit einem neuen Angebot auf den Markt: einem neuen 3D-Scan-Verfahren CAPPS.IT auf Basis des universellen 3D-Farbdruckertreibers Cuttlefish, der vom Fraunhofer-Institut entwickelt wurde. Im Druck selbst stehen mehr als 360.000 Farben und als Druckmaterial Polycarbonat zur Verfügung. Der Media Markt will damit 3D-Selfies anbieten, Partner ist das Unternehmen DigEd mit seinem Farb-3D-Drucker Statasys J750, der eine Druckgenauigkeit von bis zu 0,1 mm bringen soll. Die vier Köpfe, die uns Diged für unseren Test ausdruckt, sind sehr gut aufgelöst, und die Farben sehen sehr realistisch aus. Die Ausdrucke sind mit einem transparenten Lack matt überlackiert. Auch hier gelingt im ersten Anlauf kein Ausdruck von Köpfen mit Öffnungen für den Hals, weil unsere Vorlage fehlerhaft war.

Bisher bietet das Unternehmen seine Dienste nur für andere Firmen an. Ab Herbst wird jedoch über Partner eine Plattform angeboten, an der das Unternehmen derzeit arbeitet. Ein weiterer Vorteil soll die UV-Beständigkeit des Materials sein. "Im unseren Langzeittests über zwölf Monate bei durchschnittlicher UV-Bestrahlung gemäß Sonnenzeiten war keine Farbverblassung zu erkennen", sagte uns Hansjörg Meyer von DigEd.

Wir lassen die Wandstärke verdichten und weitere Fehler lösen und wagen einen zweiten Versuch. Die Köpfe innen hohl auszudrucken, erfordert einige Wochen Optimierung - und das Ergebnis ist großartig. "Denke, der erarbeitete 3D-Prozess wird bei weiteren Drucken helfen", erklärt Meyer offen. Ein Kopf mit 6,11 ccm kostet uns 23,28 Euro netto oder rund 27,70 brutto.Das Material ist allerdings hart, und es gelingt uns bislang noch nicht, die Köpfe aufzusetzen. Ob es hilft, die Öffnung etwas zu vergrößern, werden wir ausprobieren.

Farbiger 3D-Kunststoffdruck: HP agiert noch im Verborgenen

Marktführer HP wird für farbigen 3D-Kunststoffdruck bald eine hoffentlich hochwertige Lösung bieten, allerdings sind wir unserer Zeit voraus. HP-Sprecher Heiko Witzke sagte Golem.de: "Die Drucker für den Farbdruck kommen erst in diesem Jahr. Ich habe nur auf der Formnext die ersten Ausdrucke gesehen. Das sah gut aus." HP hat uns Testmöglichkeiten zugesagt, sobald die Geräte verfügbar sind, doch das Unternehmen hat sich bis zur Fertigstellung dieses Testberichts nicht mehr gemeldet.

Fazit:

Es war ein sehr teurer, langer und mühevoller Weg, um von der Idee für drei coole Köpfe für Actionfiguren wirklich zum Ergebnis zu kommen. Spaß gemacht hat es dennoch. Wir leben noch nicht in einer Welt, in der man mal eben so einen Gegenstand scannen und dann mit einfach handhabbaren Softwarewerkzeugen kreativ bearbeiten und farbig in Kunststoff ausdrucken kann. Wenn die 3D-Technik einmal diesen Stand und diese Verfügbarkeit erreicht hat, dürfte 3D-Kunst für viele ein kreatives Hobby werden.

Geschickte Big-Jim-Bastler und Händler bei Ebay schaffen das alles viel besser als wir. Sie verändern Figuren so, dass ganz neue entstehen, indem Haare herausgetrennt und mit Modellierpaste und schwarzer Farbe neu gestaltet werden. Sogar die Hautfarbe der Figuren wurde perfekt verändert "Bei manchen Figuren wurden auch neue Haare eingezogen oder die Originalhaare gefärbt. Da geht so einiges", sagte einer dieser Anbieter Golem.de. Er kann das alles ganz ohne obj-Dateien und 3D-Drucker, einfach mit seinen geschickten Händen. Doch ganz neue Köpfe wie in unserem Projekt sind es dann nicht.  (asa)


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