Glossar-Kategorie
Konstruktion & Design
Gute Druckteile entstehen im CAD, nicht erst im Slicer. Diese Begriffe behandeln Wandstärken, Toleranzen, Überhänge und Passungen, also die Konstruktionsregeln, die ein Bauteil druckbar und funktionsfähig machen.
100 Begriffe in dieser Kategorie, alphabetisch sortiert.
Annular
Bauform eines ringförmigen Snap-fits (Schnappverbindung), bei dem ein umlaufender Wulst durch radiale Aufweitung in eine Nut einrastet. Die Verbindung wirkt rotationssymmetrisch und verteilt die Haltekraft gleichmäßig über den Umfang, etwa bei Verschlusskappen und Gehäusedeckeln. Der Hinterschnitt wird auf wenige Prozent des Durchmessers begrenzt, damit die Fügedehnung unter der zulässigen Dehngrenze des Kunststoffs bleibt; der Haltewinkel entscheidet, ob die Verbindung lösbar (um 45 Grad) oder unlösbar (nahe 90 Grad) ist. Im FDM-Druck wird die Ringachse senkrecht zur Bauplatte orientiert, da die Aufweitung sonst quer zur Schichthaftung wirkt und der Wulst delaminieren kann.
Bohrungsdurchmesser
Der Innendurchmesser einer zylindrischen Bohrung in einem Bauteil. Im 3D-Druck fallen Bohrungen wegen Materialschwund und Düsenüberhang oft etwas kleiner als modelliert aus und werden daher häufig mit Übermaß konstruiert oder nachgebohrt. Im FDM beträgt das Untermaß typisch 0,1 bis 0,5 mm, weil die Perimeterbahn beim Abkühlen nach innen schrumpft; als Faustregel wird das CAD-Maß um 0,2 bis 0,4 mm vergrößert. Vertikal gedruckte Bohrungen sind maßhaltiger als horizontale, die durch Schichtstufen oval ausfallen. Im SLS sollten Bohrungen mindestens etwa 1,5 mm Durchmesser haben, damit das ungesinterte Pulver entfernbar bleibt; Passbohrungen werden auf Endmaß aufgerieben.
Bosse
Zylindrische oder konische Materialerhebung an einem Bauteil, die als verstärkte Aufnahme für Schrauben, Gewindeeinsätze, Stifte oder Lager dient. Sie wird in der Konstruktion meist mit Rippen abgestützt, um die Krafteinleitung zu verteilen. Als Auslegungsregel beträgt der Außendurchmesser etwa das Zwei- bis Zweieinhalbfache des Kernlochs; ein Radius am Fuß mindert die Kerbwirkung am Übergang zur Wand. Im FDM können selbstschneidende Schrauben den Dom entlang der Naht- und Schichtgrenzen aufspalten, wenn sie das Material radial aufweiten; eingeschmolzene Gewindeeinsätze aus Messing verteilen die Last großflächiger. Im SLS sind Bosse ohne Stützstrukturen in beliebiger Orientierung druckbar.
Bracket
Halterung oder Konsole, die ein Bauteil mit einer Fläche oder einem anderen Teil verbindet und Kräfte aufnimmt. Im 3D-Druck häufig als individuell gefertigtes Befestigungselement für Montage-, Halte- oder Adapteraufgaben verwendet, etwa für Sensoren, Kabelführungen oder Kamerahalter. Für FDM wird das Teil so orientiert, dass die Hauptlast in der Schichtebene verläuft, weil Zugkräfte quer zu den Schichten Delamination auslösen; Innenkanten erhalten Verrundungen oder Dreiecksrippen gegen Spannungsspitzen, Überhänge werden als 45-Grad-Fasen ausgeführt, um Stützmaterial zu vermeiden. Im SLS entfällt die Stützfrage, sodass auch topologieoptimierte Brackets mit organischen Streben ohne Umkonstruktion druckbar sind.
Dichtfläche
Bauteilfläche, die im verbauten Zustand abdichten soll. Sie sollte glatt und idealerweise als oben liegende Deckschicht gedruckt werden, da seitliche Schichtlinien Leckkanäle bilden können. Im FDM erhöhen mehrere geschlossene Deckschichten und Bügeln (Ironing) die Ebenheit; verbleibende Mikroporen lassen sich mit Epoxidharz versiegeln. Statt auf reine Flächenpressung wird oft eine O-Ring-Nut konstruiert, deren Tiefe den Dichtring um 15 bis 30 Prozent verpresst und so die Rauheit der gedruckten Fläche ausgleicht. SLS-Bauteile sind fertigungsbedingt leicht porös und benötigen für Druckdichtheit eine Infiltration oder Beschichtung.
Dichtlippe
Konstruktiv ausgeformte, schmale Dichtkante, die durch Anpressdruck abdichtet. Wird häufig aus flexiblem TPU (Thermoplastisches Polyurethan) gedruckt. Die schmale Kontaktlinie konzentriert die Klemmkraft auf wenig Fläche, sodass schon geringe Schraubkräfte die nötige Flächenpressung erzeugen; darin liegt der Unterschied zur ebenen Flachdichtung. Konstruktiv wird die Lippe dünner als die angrenzende Wand ausgeführt (typisch unter 1 mm) und leicht angestellt, damit sie beim Verbau definiert umklappt statt zu stauchen. Im FDM wird sie mit 100 Prozent Füllung und lückenlosen Bahnen gedruckt, damit die Lippe selbst keine Kapillarkanäle enthält; gängige druckbare TPU-Typen liegen bei Shore A 85 bis 95.
Dichtungen
Elemente zum Abdichten von Fugen zwischen Bauteilen gegen Flüssigkeiten, Gase oder Staub. Im 3D-Druck meist aus flexiblen Materialien wie TPU (Thermoplastisches Polyurethan) gefertigt, das im FDM-Verfahren ab etwa Shore-Härte 85A zuverlässig druckbar ist. Die Dichtwirkung entsteht durch Verpressung: üblich sind etwa 15 bis 30 Prozent Kompression des Dichtungsquerschnitts, wobei die Nut genug freies Volumen bieten muss, weil das Elastomer nahezu inkompressibel ist und beim Verpressen ausweichen können muss. Konstruktiv sind mehrere Wandlinien oder volle Füllung nötig, da Schichtgrenzen sonst Leckagepfade bilden.
Dichtungsring
Ringförmiges Dichtelement, das eine kreisförmige Fuge zwischen zwei Bauteilen abdichtet. Funktional vergleichbar mit einem O-Ring, oft aus flexiblem TPU (Thermoplastisches Polyurethan) gedruckt. Die Nut wird flacher ausgelegt als die Schnurstärke des Rings, damit er beim Verschrauben verpresst wird und sich an beide Dichtflächen anlegt. Gedruckte Ringe eignen sich für statische Dichtstellen; für dynamische Anwendungen mit Relativbewegung sind genormte O-Ringe nach DIN ISO 3601 die bessere Wahl. Flach auf dem Druckbett gedruckt entsteht die glatteste Dichtfläche, weil dort keine Schichtstufen liegen.
Fasen
Abgeschrägte Kanten (Chamfer). Vermeiden Überhänge an Unterseiten-Kanten und Elefantenfuß. Im FDM-Druck sind Fasen mit 45 Grad ohne Stützstruktur druckbar, während eine Verrundung (Fillet) an einer nach unten weisenden Kante im unteren Bereich fast horizontal ausläuft und dort durchhängt. Gegen den Elefantenfuß, die Verbreiterung der ersten Schichten durch das Anpressen auf das Druckbett, genügt eine kleine Fase von etwa 0,3 bis 0,5 mm an der Bauteilunterseite; Passungen und Bohrungen bleiben dadurch maßhaltig. Zusätzlich erleichtern Fasen das Einführen von Schrauben und Einpress-Inserts.
Federweg
Der elastische Bewegungsweg, den ein federndes Bauteil wie ein Schnapphaken (Federhaken) unter Last zurücklegt, bevor es seine Ausgangslage wieder einnimmt. Er bestimmt im 3D-Druck die zulässige Auslenkung bei Schnappverbindungen, ohne dass das Material bricht. Begrenzende Größe ist die Randfaserdehnung am Fuß des Hakens: ein längerer, zum freien Ende hin verjüngter Arm verteilt die Dehnung und vergrößert den nutzbaren Federweg. Sprödes PLA erlaubt nur geringe Auslenkung, PETG, ABS und Nylon deutlich mehr. Im FDM-Druck sollte die Biegung in der Schichtebene erfolgen, weil die Haftung zwischen den Schichten die schwächste Richtung ist.
Fertigbarkeit
Die Eignung eines Konstruktionsentwurfs, mit einem gegebenen Verfahren tatsächlich und wirtschaftlich gefertigt zu werden. Im 3D-Druck umfasst sie unter anderem druckbare Überhänge, Wandstärken, Stützstrukturen und Maßtoleranzen. Für FDM gelten als Faustregeln Überhänge bis 45 Grad ohne Stützen und Wandstärken von mindestens zwei Extrusionsbreiten, also etwa 0,8 mm bei einer 0,4-mm-Düse. Beim SLS entfallen Stützstrukturen, dafür brauchen Hohlräume Öffnungen zum Entfernen des unversinterten Pulvers. Die systematische Anwendung solcher Regeln beim Konstruieren wird als Design for Additive Manufacturing (DfAM) bezeichnet.
Inserts
Einzupressende oder einzuschmelzende Einsätze, die nachträglich in ein Bauteil eingebracht werden, um funktionale Eigenschaften zu ergänzen, etwa Gewindeeinsätze für belastbare Schraubverbindungen. Werden meist aus Metall gefertigt und in vorgesehene Aufnahmen gesetzt. Im FDM-Druck sind Einschmelz-Inserts aus Messing üblich: mit dem Lötkolben erwärmt sinken sie in eine Aufnahmebohrung ein, deren Durchmesser nach Herstellerangabe etwas kleiner als der Insert-Außendurchmesser ausgelegt wird, damit der Kunststoff die Rändelung formschlüssig umschließt. Um die Bohrung sollte eine Wandstärke von rund 2 mm stehen bleiben. Gegenüber direkt gedruckten Gewinden halten Inserts wiederholtes Verschrauben ohne Verschleiß aus.
isotrop
Isotrop bezeichnet Werkstoffe oder Bauteile mit richtungsunabhängigen mechanischen Eigenschaften, die also in allen Raumrichtungen gleich belastbar sind. Pulverbasierte Verfahren wie SLS (Selektives Lasersintern) erzeugen weitgehend isotrope Teile, weil der Laser das Pulver vollständig aufschmilzt und benachbarte Schichten homogen verschmelzen. Schichtweiser FDM-Druck ist dagegen eher anisotrop: Die Haftung zwischen den Schichten beruht auf unvollständiger Verschweißung bereits abgekühlter Stränge, wodurch die Zugfestigkeit senkrecht zu den Schichten (Z-Richtung) deutlich niedriger liegt. Konstrukteure orientieren FDM-Teile deshalb so, dass Zug- und Biegelasten in der Schichtebene verlaufen.
Isotropie
Isotropie ist die Eigenschaft eines Werkstoffs, in allen Raumrichtungen gleiche mechanische Kennwerte wie Festigkeit und Steifigkeit aufzuweisen. Das Gegenteil ist Anisotropie, bei der die Eigenschaften richtungsabhängig sind. Für die Konstruktion bedeutet Isotropie, dass die Bauteilorientierung im Druckraum die Belastbarkeit nicht beeinflusst; Datenblattwerte gelten dann in jeder Lastrichtung. SLS-Teile kommen diesem Zustand nahe, während bei FDM die Schichthaftung die Festigkeit in Z-Richtung begrenzt und Kennwerte je Baurichtung getrennt betrachtet werden müssen.
isotropisch
Isotropisch beschreibt richtungsunabhängige Eigenschaften eines Materials, das in allen Richtungen gleiche mechanische Kennwerte besitzt. Der Begriff ist gleichbedeutend mit isotrop und lehnt sich an das englische isotropic an. Ein Bauteil gilt als isotropisch belastbar, wenn Zug-, Druck- und Scherfestigkeit nicht von der Baurichtung abhängen; SLS erfüllt das weitgehend, FDM nicht. Bei FDM lässt sich die fehlende isotropische Festigkeit teilweise ausgleichen, etwa durch lastgerechte Bauteilorientierung oder eine höhere Zahl an Wandlinien entlang der Zugrichtung.
Iteration
Eine Iteration ist ein wiederholter Entwicklungs- oder Verbesserungsdurchlauf, in dem ein Bauteil oder Entwurf schrittweise angepasst und erneut geprüft wird. Im 3D-Druck entspricht jede Iteration meist einer überarbeiteten Modell- oder Druckversion, etwa mit korrigierten Passmaßen, angepassten Wandstärken oder geänderten Verrippungen. Da FDM und SLS ohne Werkzeugform arbeiten, verursacht eine neue Iteration nur Material- und Maschinenkosten; beim Spritzguss erfordert dieselbe Änderung eine Werkzeuganpassung. Üblich ist, Passungen und Funktionsgeometrien zuerst in schnellen FDM-Drucken zu prüfen, bevor die finale Version gefertigt wird.
Iterationsgeschwindigkeit
Die Iterationsgeschwindigkeit beschreibt, wie schnell aufeinanderfolgende Prototyp-Versionen erstellt, getestet und überarbeitet werden können. Eine hohe Iterationsgeschwindigkeit verkürzt die Produktentwicklung und ist ein zentraler Vorteil des 3D-Drucks: Weil FDM und SLS direkt aus den CAD-Daten fertigen, entfällt der Werkzeugbau, und eine geänderte Konstruktion kann oft am selben Tag als Bauteil vorliegen. In der Praxis werden mehrere Varianten eines Bauteils gleichzeitig auf einer Bauplatte oder in einem SLS-Baujob gedruckt und direkt gegeneinander getestet, statt Änderungen nacheinander abzuwarten.
Iterationszyklen
Iterationszyklen sind wiederholte Entwicklungsrunden beim Prototyping, in denen ein Entwurf jeweils konstruiert, gefertigt, getestet und auf Basis der Ergebnisse verbessert wird. Mehrere Zyklen führen schrittweise zur ausgereiften Endkonstruktion. Ein einzelner Zyklus umfasst typischerweise CAD-Änderung, Druckvorbereitung, Fertigung und einen Passungs- oder Funktionstest, dessen Ergebnis die nächste Änderung vorgibt. Häufig wechselt dabei das Verfahren: Frühe Zyklen laufen als kostengünstige FDM-Drucke zur Geometrieprüfung, spätere Zyklen als seriennahe SLS-Teile, deren mechanische Eigenschaften denen des Endprodukts näherkommen.
Jigs
Jigs sind Einspann- und Führungsvorrichtungen, die ein Werkstück in der Fertigung in definierter Lage halten oder Werkzeuge präzise führen. Sie sichern reproduzierbare Ergebnisse und werden häufig per 3D-Druck individuell gefertigt. Die Werkstückkontur lässt sich dabei per boolescher Subtraktion direkt aus den CAD-Daten ableiten; ein Offset von 0,1 bis 0,3 mm schafft das nötige Fügespiel. Bei FDM-Jigs sollten die Schichten quer zur Spannkraft liegen, weil die Haftung zwischen den Lagen schwächer ist als die Festigkeit in der Druckebene. Typische Beispiele sind Bohrschablonen, Klebelehren und Montageanschläge.
Keks-Ausstecher
Ein typisches Beispiel für ein gedrucktes Teil mit kurzzeitigem, trockenem Lebensmittelkontakt. Wegen der schichtbedingten Rillen und möglicher Keimnester eignen sich FDM-Drucke hierfür nur eingeschränkt und sollten aus lebensmittelechtem Material bestehen und versiegelt werden. Konstruktiv besteht ein Ausstecher aus einer dünn auslaufenden Schneidkante von etwa einem Millimeter (im FDM-Druck sinnvoll als Vielfaches der Düsenbreite von 0,4 mm) und einem verbreiterten Rand, der die Handkraft aufnimmt. Innenwände ohne Hinterschnitt erleichtern das Ablösen des Teigs. Als Material eignet sich PETG, da PLA sich bei Spülmaschinentemperaturen ab etwa 60 °C verformt; da Messingdüsen Bleispuren abgeben können, werden Edelstahldüsen empfohlen.
konstruieren
Das Erstellen eines dreidimensionalen Bauteilmodells in einer CAD-Software (Computer-Aided Design) anhand von Maßen, Funktionen und Fertigungsanforderungen. Das Ergebnis bildet die Grundlage für die spätere Aufbereitung im Slicer und den 3D-Druck. Fertigungsgerechtes Konstruieren für FDM bedeutet: Überhänge möglichst unter 45 Grad halten, Wandstärken als Vielfache der Düsenbreite (meist 0,4 mm) wählen und die geringere Festigkeit quer zu den Schichten bei der Bauteilorientierung einplanen. Für SLS entfallen Stützstrukturen, dafür brauchen Hohlkörper Öffnungen zum Entfernen des Restpulvers und Wandstärken ab etwa 0,8 mm. Für Passungen zwischen gedruckten Teilen wird üblicherweise ein Spiel von 0,1 bis 0,3 mm vorgesehen.
Kühlkörper-Dummy
Nicht funktionsfähige Attrappe eines Kühlkörpers, die dessen Form und Bauraum nachbildet, aber keine Wärme ableitet, etwa für Passungstests oder Anschauungsmodelle. Im Gehäusebau prüft ein gedruckter Dummy Kollisionen, Bohrungslagen und Abstände zu Lüftern oder Steckern, bevor das Aluminiumteil beschafft wird. Da Kunststoff Wärme rund tausendfach schlechter leitet als Aluminium (etwa 0,2 statt 200 W/(m·K)), sind thermische Tests damit nicht möglich. Feine Kühlrippen unterschreiten im FDM-Druck oft die druckbare Wandstärke; sie werden deshalb dicker als 0,8 mm ausgeführt oder der Dummy wird als Block mit reiner Außenkontur konstruiert.
Labelwriter-Slots
In das Modell konstruierte Aussparungen, die das nachträgliche Einsetzen oder Anbringen von Etiketten ermöglichen. Sie dienen der Beschriftung oder Kennzeichnung des gedruckten Bauteils. Konstruiert wird meist eine flache Tasche von 0,5 bis 1 mm Tiefe, deren Breite auf gängige Etikettenbänder (etwa 12 oder 24 mm bei Beschriftungsgeräten) plus rund 0,5 mm Positionierspiel ausgelegt ist. Das Etikett liegt dadurch bündig oder leicht vertieft und ist an den Kanten gegen Abrieb geschützt. Gegenüber eingeprägter Schrift bleibt der Inhalt austauschbar; deshalb sind solche Slots bei Sortimentsboxen und Lagersystemen wie Gridfinity verbreitet. Flache Vertiefungen auf Ober- oder Seitenflächen sind im FDM-Druck ohne Stützstrukturen druckbar.
Lagersitze
Präzise gefertigte Aufnahmebohrungen oder Sitzflächen, in die Wälz- oder Gleitlager eingesetzt werden. Beim 3D-Druck müssen Maßtoleranz und Passung berücksichtigt werden, um einen festen oder spielfreien Sitz zu erreichen. Im FDM-Verfahren fallen Bohrungen durch Materialschwindung typischerweise 0,1 bis 0,3 mm zu klein aus; der Sitz wird deshalb mit Aufmaß konstruiert oder mit einer Reibahle nachgearbeitet. Liegt die Bohrungsachse in der Druckebene, wird das Loch durch durchhängende Schichten leicht oval; senkrecht gedruckte Bohrungen bleiben runder. Weil Thermoplaste unter Dauerlast kriechen, lockern sich reine Presspassungen mit der Zeit; ein umlaufender Bund sichert das Lager zusätzlich formschlüssig. Verbreitet sind Sitze für das Kugellager 608 (8 × 22 × 7 mm).
Lastgewicht
Maximales Gewicht, das ein gedrucktes Bauteil tragen kann, ohne sich bleibend zu verformen oder zu versagen. Es hängt von Material, Wandstärke, Füllgrad und Belastungsrichtung ab. Bei FDM-Teilen ist die Traglast anisotrop: Quer zu den Schichten liegt sie deutlich niedriger, weil Zugkräfte senkrecht zur Schichtebene die Schichthaftung aufreißen. Beim Konstruieren wird das Bauteil deshalb so orientiert, dass die Hauptlast in der Schichtebene verläuft; bei Biegebelastung erhöhen zusätzliche Wandlinien die Traglast wirksamer als ein höherer Füllgrad. SLS-Teile verhalten sich weitgehend isotrop und lassen sich dadurch einfacher auslegen.
Lastprototyp
Funktionsprototyp, der gezielt zum Testen von Belastungsgrenzen und mechanischer Festigkeit gedruckt wird. Er dient der Ermittlung von Tragfähigkeit, Bruchverhalten und Verformung unter realer Beanspruchung. Aussagekräftig ist der Test nur, wenn der Prototyp in demselben Material, derselben Bauteilorientierung und mit denselben Druckparametern (Wandstärke, Füllgrad, Schichthöhe) gefertigt wird wie das spätere Bauteil, da bei FDM die Schichtrichtung über die Festigkeit entscheidet. Üblich ist eine stufenweise Laststeigerung bis zum Versagen; die Lage der Bruchstelle zeigt, wo Kerben entschärft oder Wandbereiche verstärkt werden müssen.
Leichtbau
Konstruktionsprinzip, das Bauteile bei ausreichender Festigkeit auf möglichst geringes Gewicht optimiert. Im 3D-Druck wird er häufig durch Gitterstrukturen, Hohlräume oder topologieoptimierte Geometrien umgesetzt. Die Topologieoptimierung entfernt Material aus gering beanspruchten Zonen und belässt es entlang der Lastpfade; das erhöht die Steifigkeit pro Gramm. Bei SLS lassen sich innenliegende Gitter ohne Stützstruktur fertigen, weil das umgebende Pulver die Geometrie während des Baus trägt; bei FDM übernimmt der einstellbare Füllgrad diese Funktion. Typische Anwendungen sind Drohnenrahmen und Robotergreifer, bei denen geringe bewegte Masse den Energiebedarf senkt.
Leichtbauteile
Bauteile, die durch Material- und Geometriewahl gezielt auf ein niedriges Gewicht ausgelegt sind, ohne die geforderte Tragfähigkeit zu verlieren. Im 3D-Druck entstehen sie meist über Wabenfüllungen, Hohlstrukturen oder topologieoptimierte Formen. Konstruktiv bewährt ist eine geschlossene Außenhaut mit innenliegender Waben- oder Gyroid-Füllung, weil die Deckschichten nach dem Sandwich-Prinzip den Großteil der Biegesteifigkeit liefern. Als Hohlkörper konstruierte SLS-Teile brauchen Öffnungen, durch die das ungesinterte Pulver nach dem Bau entfernt wird. Zusätzlich senkt die Materialwahl das Gewicht: Carbonfaserverstärktes Nylon (PA-CF) erlaubt bei gleicher Steifigkeit dünnere Wände als unverstärktes PLA oder PETG.
Maßtoleranz
Die Maßtoleranz ist die zulässige Abweichung eines Istmaßes vom vorgegebenen Sollmaß, innerhalb derer ein Bauteil als maßhaltig gilt. Sie definiert den akzeptablen Spielraum für fertigungsbedingte Schwankungen. Im FDM-Druck sind je nach Anlage etwa ±0,2 bis ±0,5 mm erreichbar, bei SLS rund ±0,3 % vom Nennmaß; Hauptursache der Abweichungen ist die Schwindung des Kunststoffs beim Abkühlen. Bohrungen fallen dabei systematisch zu klein aus und werden deshalb im CAD größer ausgelegt oder nachträglich aufgerieben. Engere Toleranzen, als das Verfahren hergibt, erfordern spanende Nacharbeit an den Funktionsflächen.
Maßtoleranzen
Maßtoleranzen sind die festgelegten zulässigen Abweichungen der gedruckten Abmessungen von den Sollmaßen. Sie legen fest, welche fertigungsbedingten Schwankungen ein Bauteil aufweisen darf, ohne als Ausschuss zu gelten, und sind besonders bei Passungen und Funktionsteilen relevant. Beim Konstruieren von Passungen wird das nötige Spiel direkt ins CAD-Modell gelegt: Für bewegliche FDM-Passungen sind etwa 0,2 bis 0,3 mm Spalt pro Seite üblich, für Presspassungen deutlich weniger. Die erreichbare Genauigkeit ist zudem richtungsabhängig, weil Maße in Z-Richtung auf ganze Schichthöhen gerundet werden. Bei Aufträgen werden Toleranzen häufig nach Allgemeintoleranz-Normen wie DIN ISO 2768 vereinbart.
Membrany-Effekt
Membranartiges, elastisches Biegeverhalten dünner Filmscharniere aus Polypropylen, das wiederholtes Knicken ohne Bruch entlang der dünnen Verbindungsstelle erlaubt. Die Scharnierzone ist typisch 0,2 bis 0,5 mm dick; beim ersten Biegen richten sich die Polymerketten quer zur Scharnierachse aus und erhöhen so die Dauerbiegefestigkeit. Im FDM-Druck werden Filmscharniere flach liegend mit zwei bis drei Lagen gedruckt, damit die Biegung nicht über die schwächere Schichthaftung läuft. Im SLS eignet sich das duktilere PA11 für Scharniere besser als das sprödere PA12.
Minimalfläche
Mathematische Fläche, die bei gegebener Randbedingung den kleinstmöglichen Flächeninhalt einnimmt und überall eine mittlere Krümmung von null aufweist. Im 3D-Druck dienen triply periodic minimal surfaces wie das Gyroid als Vorlage für leichte, stabile Füllstrukturen. Weitere gängige TPMS-Typen sind Schwarz-P und Diamond; die Krümmung von null vermeidet lokale Spannungsspitzen, sodass Lasten in alle Raumrichtungen annähernd gleichmäßig getragen werden. Weil die Wände kontinuierlich und selbsttragend verlaufen, druckt Gyroid-Infill im FDM ohne Stützstrukturen, und im SLS lässt sich unversintertes Pulver über die durchgehend verbundenen Kanäle entfernen.
modulare Bauweise
Konstruktionsprinzip, bei dem ein System aus austauschbaren, eigenständigen Steckmodulen zusammengesetzt wird. Einzelne Module lassen sich unabhängig ergänzen, ersetzen oder erweitern. Im 3D-Druck erlaubt das Prinzip Bauteile, die größer als der Bauraum sind: Sie werden in einzeln druckbare Segmente geteilt und über Schwalbenschwanzführungen, Schnappverbindungen oder Gewindeeinsätze gefügt. Für Steckpassungen wird im FDM ein Fügespiel von etwa 0,2 bis 0,4 mm eingeplant, da gedruckte Maße verfahrensbedingt streuen. Bei Beschädigung oder Designänderung wird nur das betroffene Modul neu gedruckt statt des Gesamtteils.
Montagejig
Maßgefertigte, oft 3D-gedruckte Montagevorrichtung, die Bauteile während der Montage in einer definierten Position hält. Sie erhöht die Wiederholgenauigkeit und beschleunigt manuelle Fertigungsschritte. Typische Anwendungen sind das Fixieren von Baugruppen beim Kleben, Schrauben oder Verschweißen. Konstruktiv erhalten Jigs Einführschrägen zum leichten Einlegen und eine bewusst asymmetrische Aufnahme (Poka-Yoke), damit Bauteile nicht falsch orientiert eingelegt werden können. Gedruckt wird meist in formstabilem PETG oder ABS (FDM) beziehungsweise PA12 (SLS); gegenüber gefrästen Aluminiumvorrichtungen sinken Herstellkosten und Lieferzeit von Wochen auf wenige Tage.
Montageschablonen
Vorrichtungen, die das korrekte Ausrichten und Positionieren mehrerer Teile zueinander vorgeben. Sie dienen als Maßvorlage und sichern reproduzierbare Bohr-, Steck- oder Fügepositionen. Im Unterschied zum Montagejig hält die Schablone das Werkstück nicht fest, sondern überträgt Positionen: Anschlagkanten legen die Lage am Bauteil eindeutig fest, Durchgangsbohrungen führen Bohrer oder Markierstift. Weil 3D-gedruckter Kunststoff bei wiederholtem Bohren verschleißt, werden für den Serieneinsatz gehärtete Stahl-Bohrbuchsen eingepresst oder eingeklebt. Flache Schablonen eignen sich gut für FDM, da sie plan auf dem Druckbett liegen und ohne Stützstrukturen auskommen.
Neukonstruktion
Erstellung eines vollständig neuen 3D-Modells (CAD) auf Basis einer technischen Zeichnung, eines Fotos oder eines Musterteils. Im Gegensatz zur Anpassung bestehender Daten wird die Geometrie hier von Grund auf neu aufgebaut. Maße werden mit Messschieber oder 3D-Scan vom Musterteil abgenommen und in ein parametrisches CAD-Modell überführt, das im Unterschied zu einem Scan-Netz (STL) nachträglich änderbar bleibt und definierte Maße und Toleranzen trägt. Zugleich lässt sich die Geometrie fertigungsgerecht für das Zielverfahren auslegen, etwa mit Wandstärken ab 0,8 mm für FDM und selbsttragenden Überhängen bis 45 Grad.
Niederdruckanwendung
Einsatz eines Bauteils unter geringem Betriebsdruck, typischerweise unterhalb von etwa 2 bis 3 bar. Bestimmt Anforderungen an Wandstärke, Material und Dichtheit eines 3D-gedruckten Teils. FDM-Teile sind nicht von selbst dicht, weil zwischen den abgelegten Kunststoffsträngen mikroskopische Kanäle verbleiben. Abhilfe schaffen mindestens drei Wandlinien, leicht erhöhter Materialfluss und eine Versiegelung mit Epoxidharz. SLS-Teile sind fertigungsbedingt leicht porös und werden für dichte Anwendungen infiltriert. Typische Beispiele sind Pneumatikadapter, Schlauchanschlüsse und spritzwassergeschützte Gehäuse.
Normteil
Standardisiertes Bauteil, dessen Maße und Eigenschaften durch Normen festgelegt sind (z. B. Schrauben, Muttern, Lager) und das kostengünstig zugekauft werden kann. Im Konstruktionsprozess werden Normteile bevorzugt, statt sie selbst zu drucken. Gedruckte Gewinde und Verzahnungen erreichen weder die Maßhaltigkeit noch die Festigkeit von Metall-Normteilen, weil FDM-Bauteile entlang der Schichtgrenzen deutlich schwächer sind. Beim Konstruieren werden deshalb Sechskant-Taschen für Muttern oder Bohrungen für Einschmelz-Gewindeeinsätze vorgesehen, in die das zugekaufte Teil eingesetzt wird. CAD-Bibliotheken enthalten Normteile als maßgenaue Fertigmodelle.
O-Ring-Nut
Konstruktive Vertiefung (Nut) zur Aufnahme eines O-Rings, deren Maße auf den verwendeten Dichtring abgestimmt sein müssen, um die nötige Verpressung zu erreichen. Falsche Nutmaße führen zu Undichtigkeit oder Beschädigung des Rings. Als Richtwert wird der O-Ring bei statischen Dichtungen um etwa 10 bis 30 Prozent seiner Schnurstärke verpresst; die Nut darf nur zu rund 75 bis 85 Prozent gefüllt sein, damit sich der Ring unter Druck und Wärme ausdehnen kann. Im FDM-Druck bilden Schichtlinien am Nutgrund Leckagepfade; die Nut liegt deshalb bevorzugt auf einer eben gedruckten Oberseite oder wird nachgearbeitet.
Originalgeometrie
Die exakten Maße und die Form eines vorhandenen Originalbauteils, die als Vorlage für eine Reproduktion oder Nachfertigung dienen. Sie wird per Messung oder 3D-Scan erfasst und in ein CAD-Modell überführt. Bei verschlissenen Teilen wird nicht der Ist-Zustand kopiert, sondern das ursprüngliche Sollmaß rekonstruiert, etwa indem abgenutzte Kanten im CAD wieder scharf modelliert werden. Dieses Vorgehen heißt Reverse Engineering: Das Scan-Dreiecksnetz (STL) wird in ein parametrisches Volumenmodell zurückgeführt. Für den FDM-Nachbau werden Bohrungen häufig um 0,1 bis 0,3 mm größer konstruiert, weil sie schrumpfungsbedingt kleiner ausfallen als gezeichnet.
Overengineering
Die Überdimensionierung eines Bauteils oder einer Lösung über die tatsächlichen Anforderungen hinaus, etwa durch unnötig hohe Festigkeit, übermäßiges Material oder überflüssige Funktionen. Führt zu erhöhten Kosten, Gewicht und Fertigungsaufwand ohne praktischen Mehrwert. Im FDM-Druck ist 100 Prozent Füllung das häufigste Beispiel: Bei Biegung tragen vor allem die außenliegenden Wände die Last, zusätzliche Wandlinien erhöhen die Steifigkeit daher wirksamer als Infill oberhalb von etwa 40 bis 50 Prozent. Druckzeit und Materialverbrauch wachsen nahezu proportional zum Bauteilvolumen. Gegenmittel ist die Auslegung nach dem tatsächlichen Lastfall mit definiertem Sicherheitsfaktor.
Panel-Blanks
Panel-Blanks (Leerblenden oder Abdeckpaneele) sind flache, unbestückte Bauteile, die offene Aussparungen in einem Gehäuse oder Rahmen verschließen, etwa nicht genutzte Steckplätze oder Bedienöffnungen. Sie dienen dem optischen Abschluss und dem Schutz vor Staub. In Serverschränken verhindern sie zusätzlich, dass warme Abluft über unbestückte Höheneinheiten zur Kaltluftseite zurückströmt; die Maße folgen dort dem 19-Zoll-Raster mit 44,45 mm pro Höheneinheit (1 HE). Für den FDM-Druck eignen sie sich gut, weil die flache Geometrie ohne Stützstruktur direkt auf dem Druckbett liegt. Üblich sind 2 bis 3 mm Wandstärke und angeformte Schnapphaken oder Schraublaschen.
Passform
Passungsart zweier Teile: Spielpassung (locker), Übergangspassung (neutral) oder Presspassung (fest). Beim FDM-Druck wird die Passform über das konstruierte Spaltmaß eingestellt: etwa 0,1 bis 0,2 mm je Seite für eine stramme, 0,3 bis 0,5 mm für eine lockere Verbindung. Dieser Aufschlag gleicht aus, dass Innenkonturen durch Materialschwund und die Breite der Schmelzbahnen kleiner ausfallen als gezeichnet. Bei SLS ist ein Mindestspalt von rund 0,3 mm nötig, damit unversintertes Pulver aus der Fuge entfernt werden kann.
Passgenaue Abdeckung
Maßgenau gefertigte Blende oder Abdeckung, die exakt in den vorgesehenen Slot oder Ausschnitt passt. Sie schließt die Öffnung ohne Spalt oder Übermaß und erfordert enge Fertigungstoleranzen. Beim FDM-Druck wird dafür ein Fügespiel von etwa 0,1 bis 0,2 mm konstruiert, weil die Außenkontur durch die Breite der Schmelzbahnen leicht aufträgt und der Kunststoff beim Abkühlen ungleichmäßig schrumpft. Eine Fase an der Einführkante erleichtert das Einsetzen; an der Bauplattenseite gleicht sie zusätzlich den verbreiterten Rand der ersten Schicht (Elefantenfuß) aus.
Passgenauigkeit
Maßhaltigkeit eines Bauteils, also die Übereinstimmung der gefertigten Maße mit den Sollmaßen innerhalb der zulässigen Toleranzen. Sie bestimmt, wie genau ein Teil in seine Gegenstücke oder Einbauumgebung passt. Im FDM-Verfahren sind typischerweise Toleranzen um ±0,2 mm erreichbar, bei SLS etwa ±0,3 % vom Nennmaß; Hauptursachen für Abweichungen sind der Schwund des Kunststoffs beim Abkühlen (bei ABS stärker als bei PLA) und die Breite der extrudierten Bahnen. Bohrungen fallen dabei systematisch kleiner aus als konstruiert und werden deshalb mit Aufmaß gezeichnet oder nach dem Druck aufgerieben.
Passung
Definierte Maßbeziehung zweier zusammenfügbarer Teile, die das Zusammenspiel über Spiel oder Übermaß festlegt. Unterschieden werden Spielpassung, Übergangspassung und Presspassung. Im Maschinenbau werden Passungen nach ISO 286 über Toleranzklassen wie H7/g6 angegeben; solche Genauigkeiten im Hundertstelmillimeterbereich erreicht der FDM-Druck nicht. Für gedruckte Teile wird die Passung deshalb direkt als Nennmaßdifferenz konstruiert: rund 0,1 mm Übermaß für eine Presspassung, 0,2 bis 0,4 mm Spiel für gleitende Teile, jeweils per Testdruck am konkreten Material kalibriert.
Passungen
Definiertes Spiel oder Übermaß zwischen zusammengefügten Bauteilen, das deren maßliche Abstimmung beschreibt. Je nach Auslegung ergeben sich lockere, neutrale oder feste Verbindungen (Spiel-, Übergangs- oder Presspassung). Beim FDM-Druck fallen Innenmaße wie Bohrungen kleiner aus als konstruiert, weil die Kontur aus endlich breiten Schmelzbahnen aufgebaut wird und der Kunststoff beim Abkühlen schrumpft; das Spiel wird deshalb um 0,1 bis 0,3 mm größer gewählt als bei spanender Fertigung. Bei SLS brauchen bewegliche, in einem Stück gedruckte Baugruppen mindestens etwa 0,5 mm Spalt, damit sich das unversinterte Pulver zwischen den Flächen entfernen lässt.
Passungsprototyp
Probebauteil, das gezielt zur Prüfung von Maßen, Toleranzen und Einbausituation gefertigt wird und die Passung gegenüber Gegenstücken vor der eigentlichen Produktion verifiziert. In der Praxis wird oft nur der passungsrelevante Ausschnitt gedruckt, etwa der Bereich um eine Bohrung oder Schnappverbindung; das spart Druckzeit und Material. Üblich sind Testreihen, in denen das Spaltmaß in Schritten von 0,1 mm variiert wird, bis das reale Gegenstück (zum Beispiel ein Kugellager oder eine Einpressmutter) wie vorgesehen sitzt; so werden Schwund und Bahnbreite des konkreten Druckers direkt erfasst.
Präzisionsbauteile
Präzisionsbauteile sind Bauteile mit engen Maß- und Toleranzanforderungen, deren Geometrie nur geringe Abweichungen zulässt. Im 3D-Druck erfordern sie eine sorgfältig kalibrierte Maschine und passende Druckparameter. Im FDM sind Toleranzen von etwa ±0,1 bis ±0,2 mm erreichbar, im SLS etwa ±0,3 % der Nennlänge, weil Kunststoffe beim Abkühlen schrumpfen und sich verziehen. Bohrungen fallen meist kleiner aus als konstruiert und werden bei Passmaßen mit Aufmaß gedruckt und aufgerieben. Toleranzen unter ±0,05 mm erreichen gedruckte Teile erst durch spanende Nachbearbeitung der Funktionsflächen.
Press-Fit
Verbindungsart, bei der ein Bauteil durch die Klemm- bzw. Reibkraft eines Übermaßes ohne zusätzliches Befestigungsmittel im Gegenstück gehalten wird. Im 3D-Druck wird das benötigte Übermaß über die Konstruktion und Maßtoleranzen abgestimmt. Da FDM-Bohrungen verfahrensbedingt meist etwas kleiner ausfallen als konstruiert, wird das passende Übermaß in der Praxis über Testdrucke ermittelt. Quetschrippen in der Aufnahme gleichen Toleranzschwankungen aus, eine Einführfase erleichtert das Fügen. Bei spröden Materialien wie PLA kann die entstehende Ringspannung zu Rissen führen; zähere Werkstoffe wie PETG oder ABS vertragen höhere Pressspannungen.
Press-Passung
Übermaßpassung mit Presssitz, bei der die Welle bzw. das Innenteil ein geringes Übermaß gegenüber der Bohrung aufweist (typisch ca. 0,0-0,05 mm). Die Teile werden unter Kraft gefügt und allein durch die Pressspannung gehalten. Physikalisch beruht der Halt auf elastischer Verformung beider Fügepartner: Die Bohrung wird geweitet, die Welle gestaucht, die resultierende Flächenpressung erzeugt Reibschluss. Da die Maßabweichung im FDM- und SLS-Druck oft in derselben Größenordnung liegt wie das Übermaß selbst, lassen sich Werte nicht direkt aus ISO-Passungstabellen übernehmen, sondern werden je Drucker und Material über Passproben ermittelt.
Presspassung
Passung mit Übermaß, bei der das einzufügende Teil größer ist als die Aufnahme und nach dem Fügen durch den entstehenden Pressdruck fest und ohne Spiel sitzt. Sie erzeugt eine kraftschlüssige Verbindung ohne zusätzliche Befestigungsmittel. Damit unterscheidet sie sich von der Spielpassung (das Teil bleibt beweglich) und der Übergangspassung (Spiel oder Übermaß je nach Toleranzlage). In gedruckten Bauteilen wird sie etwa zum Einpressen von Kugellagern, Magneten oder Metallbuchsen genutzt. Um die Aufnahme herum ist ausreichende Wandstärke vorzusehen, weil die tangentiale Zugspannung FDM-Teile sonst entlang der Schichtlinien aufreißen kann.
Print-in-Place
Druckmethode, bei der bewegliche oder mehrteilige Baugruppen (z.B. Scharniere, Gelenke, Ketten) bereits zusammengebaut in einem Druckvorgang gefertigt werden. Definierte Spalte zwischen den Teilen verhindern ein Verschmelzen, sodass keine nachträgliche Montage nötig ist. Im FDM-Druck haben sich Spaltmaße von etwa 0,3 bis 0,5 mm bewährt; engere Spalte verschmelzen leicht, vor allem in der breitgedrückten ersten Lage. Überhänge in Gelenken werden selbsttragend bis etwa 45 Grad konstruiert, damit keine Stützstruktur die Beweglichkeit blockiert. Im SLS stützt umgebendes Pulver die Teile; der Spalt muss dort die Pulverentfernung erlauben.
Proof of Function
Proof of Function (Funktionsprototyp) ist ein Bauteil oder Modell, das die technische Funktionsfähigkeit eines Konzepts unter realitätsnahen Bedingungen nachweist. Es dient der Erprobung von Mechanik, Belastbarkeit oder Zusammenbau vor der Serienreife. Dafür wird ein Werkstoff gewählt, der dem Serienmaterial mechanisch nahekommt, etwa ABS, PETG oder im SLS verarbeitetes PA12. Beim FDM-Druck wird die Bauteilorientierung an der Lastrichtung ausgerichtet, weil die Schichthaftung geringer ist als die Festigkeit innerhalb der Schichtebene und Zugbelastung quer zu den Schichten früher zum Versagen führt.
Proof of Shape
Proof of Shape (Konzept- bzw. Anschauungsmodell) ist ein Bauteil, das Form, Proportionen und Geometrie eines Entwurfs sichtbar und greifbar macht, ohne die spätere Funktion oder Belastbarkeit abzubilden. Es dient der frühen Designbewertung und Kommunikation. Da keine mechanischen Anforderungen bestehen, wird es kostengünstig gefertigt: im FDM meist aus PLA mit geringer Fülldichte von 10 bis 20 Prozent und größerer Schichthöhe; das senkt Druckzeit und Materialverbrauch. Typische Anwendungen sind Ergonomietests am Handmuster, Designfreigaben und Bauraumkontrollen. Die Prüfung der tatsächlichen Funktion übernimmt der Proof of Function mit belastbaren Materialien.
Relief
Plastische Darstellung, bei der Motive erhaben (Hochrelief) oder vertieft (Tiefrelief) aus einer flachen Grundfläche herausgearbeitet werden. Im 3D-Druck werden Reliefs häufig aus Graustufenbildern (Heightmaps) erzeugt, bei denen die Helligkeit die Höhe bestimmt. Im FDM werden Reliefs flach liegend gedruckt, weil die Schichthöhe von 0,1 bis 0,2 mm die Höhenabstufung feiner auflöst als der Düsendurchmesser von typisch 0,4 mm die Detailbreite; schmalere Konturen verwirft der Slicer. Eine verbreitete Anwendung ist die Lithophanie, bei der die lokale Wandstärke eines hinterleuchteten Reliefs die Bildhelligkeit bestimmt.
Reverse Engineering
Rekonstruktion eines digitalen 3D-Modells aus einem vorhandenen physischen Bauteil durch Vermessen oder 3D-Scannen, um es zu reproduzieren, anzupassen oder zu dokumentieren. Der Scan liefert zunächst eine Punktwolke, die zu einem Polygonnetz (STL) vermascht wird; für änderbare Konstruktionen folgt die Flächenrückführung in ein parametrisches CAD-Modell. Passungen, Gewinde und Innengeometrien werden zusätzlich taktil mit dem Messschieber erfasst, weil optische Scanner an glänzenden und verdeckten Flächen ungenau messen. Typische Anwendung ist die Nachfertigung von Ersatzteilen, für die keine Zeichnungen mehr existieren.
Reverse-Engineering
Rekonstruktion eines digitalen 3D-Modells aus einem vorhandenen physischen Bauteil durch Vermessen oder 3D-Scannen, um es zu reproduzieren, anzupassen oder zu dokumentieren. Gängige Verfahren sind Streifenlicht- und Laserscanner mit Genauigkeiten im Bereich von etwa 0,02 bis 0,1 mm. Soll das Bauteil unverändert nachgedruckt werden, genügt oft das reparierte Scan-Mesh als STL; für Anpassungen oder Toleranzkorrekturen ist die Rückführung in ein parametrisches CAD-Volumenmodell nötig. Beim Nachdruck im FDM oder SLS werden Funktionsmaße gegenüber dem Scan korrigiert, weil Schrumpf und gedruckte Untermaße an Bohrungen die Passung verändern.
Sackloch
Eine Bohrung oder Ausnehmung, die nicht durch das Werkstück hindurchgeht, sondern in einer bestimmten Tiefe endet. Im Gegensatz zur Durchgangsbohrung besitzt sie einen geschlossenen Boden. Im FDM drucken sich senkrechte Sacklöcher stützfrei, liegende benötigen Stützstrukturen oder eine Tropfenform am Lochscheitel; gedruckte Bohrungen fallen zudem oft 0,1 bis 0,3 mm zu klein aus und werden bei Passmaßen aufgebohrt. Im SLS muss unverschmolzenes Pulver aus dem Loch entfernt werden, tiefe schmale Sacklöcher lassen sich daher schlecht entpulvern. Häufig nehmen Sacklöcher eingeschmolzene Gewindeeinsätze auf, wobei unter dem Einsatz Materialreserve verbleiben sollte.
Scherbeanspruchung
Belastung eines Bauteils durch zwei entgegengesetzt wirkende, parallel versetzte Kräfte, die ein Abscheren in der Trennebene bewirken. Im 3D-Druck wirkt sie häufig kritisch entlang der Schichtgrenzen. Die Scherspannung ist der Quotient aus Querkraft und Querschnittsfläche; anders als bei der Zugbeanspruchung wirkt die Kraft parallel zur Schnittfläche. FDM-Teile sind anisotrop: Die Haftung zwischen den Schichten ist schwächer als der Materialverbund innerhalb einer Schicht, scherbelastete Elemente wie Bolzen oder Rasthaken werden deshalb so orientiert, dass die Kraft in der Schichtebene verläuft. SLS-Teile sind weitgehend isotrop und lassen mehr Freiheit bei der Bauteilorientierung.
Schichtanisotropie
Richtungsabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften eines 3D-gedruckten Bauteils, die durch den schichtweisen Aufbau entsteht. Die Festigkeit ist in Aufbaurichtung (Z) typischerweise geringer als innerhalb einer Schicht. Ursache ist die unvollständige Verschweißung der Schichtgrenzen: Bei FDM kühlt der abgelegte Strang ab, bevor die nächste Schicht aufliegt, sodass die Grenzfläche schwächer bleibt als der durchgehende Strang. Konstruktionsregel: Bauteile so orientieren, dass Zug- und Biegespannungen in der Schichtebene (XY) verlaufen und nicht quer zu den Schichten. SLS-Teile sind weniger anisotrop, weil das Pulver flächig aufgeschmolzen wird, zeigen in Z-Richtung aber ebenfalls reduzierte Bruchdehnung.
Schieber
Bewegliches Werkzeugteil in einer Spritzgussform, das Hinterschneidungen abformt und sich vor dem Entformen seitlich aus dem Bauteil herauszieht. Schieber erhöhen die Komplexität und Kosten des Werkzeugs. Betätigt wird ein Schieber meist über Schrägbolzen, die die Öffnungsbewegung der Form in die Seitwärtsbewegung umsetzen. Konstruktionsregel: Hinterschneidungen vermeiden oder in die Haupttrennebene legen, da jeder Schieber das Werkzeug verteuert und zusätzliche Trennnähte am Bauteil hinterlässt. FDM und SLS bauen Hinterschneidungen dagegen ohne Schieber auf; die Regel wird relevant, wenn ein gedruckter Prototyp später in den Spritzguss überführt werden soll.
Schraubenboss
Ein verstärkter, meist zylindrischer Sockel oder Dom in einem Bauteil, der eine Schraube oder ein Gewindeeinsatz aufnimmt. Er leitet die Verschraubungskräfte in die umgebende Wandstruktur ein. Als Richtwert wird der Außendurchmesser etwa doppelt so groß wie der Schraubendurchmesser ausgelegt, mit Radius am Fuß gegen Kerbwirkung. Beim Eindrehen selbstschneidender Schrauben entsteht Ringzugspannung, die den Dom spalten kann; stehend gedruckte FDM-Bosse ertragen sie gut, weil sie in der Schichtebene verläuft, während Auszugskräfte quer zu den Schichten wirken. Für mehrfach lösbare Verbindungen in Druckteilen sind warm eingesetzte Gewindeeinsätze der direkten Verschraubung vorzuziehen.
Schraubenbosse
Plural von Schraubenboss; verstärkte Sockel oder Dome in einem Bauteil zur Aufnahme von Schrauben oder Gewindeeinsätzen (Inserts). Sie sollten mit Rippen abgestützt und nicht zu dickwandig ausgeführt werden, um Einfallstellen zu vermeiden. Einfallstellen entstehen im Spritzguss durch Schwindung an Materialanhäufungen; als Richtwert gilt eine Bosswand von etwa 50 bis 70 Prozent der angrenzenden Wanddicke, angebunden über eine kurze Rippe statt direkt an Sichtwände. Im FDM- und SLS-Druck gibt es keine Einfallstellen; die Rippenabstützung bleibt trotzdem sinnvoll, weil sie verhindert, dass Querkräfte den frei stehenden Dom an seiner Basis abhebeln, bei FDM zugleich eine Schichtgrenze.
selbstschneidend
Eine selbstschneidende Schraube formt oder schneidet ihr Gegengewinde beim Eindrehen selbst in das Material und benötigt daher kein vorgeschnittenes Gewinde. Im 3D-Druck wird sie häufig direkt in Kunststoffteile gesetzt. Gewindefurchende Ausführungen verdrängen das Material spanlos und verdichten es, gewindeschneidende tragen es spanend ab; für Thermoplaste sind furchende Schrauben mit verringertem Flankenwinkel (etwa 30 statt 60 Grad) gebräuchlich, weil sie geringere Ringspannung im Dom erzeugen. Als Richtwerte gelten ein Kernloch von rund dem 0,8-fachen Nenndurchmesser und eine Einschraubtiefe von etwa zwei Nenndurchmessern. Die Verbindung ist nur begrenzt wiederholt lösbar; bei häufigem Lösen sind Gewindeeinsätze vorzuziehen.
Snap-fit
Werkzeugfreie Schnappverbindung, bei der ein elastisches Bauteil unter kurzer Verformung in ein Gegenstück einrastet und ohne Schrauben oder Klebstoff verbunden bleibt. Snap-fit-Verbindungen werden im 3D-Druck häufig konstruktiv direkt im Modell vorgesehen. Gängige Bauformen sind Schnapphaken (Biegebalken), Ringschnapp und Torsionsschnapp. Auslegungsgrenze ist die zulässige Dehnung des Werkstoffs; der Biegebalken wird zum Haken hin verjüngt, um die Biegespannung gleichmäßig zu verteilen, und erhält am Fuß einen Radius gegen Kerbwirkung. Bei FDM werden Haken liegend in der Schichtebene gedruckt, da Biegung quer zu den Schichten Delamination auslöst; PETG oder PA eignen sich besser als sprödes PLA.
Snap-Verbindung
Einrastende Steckverbindung, bei der zwei Bauteile durch elastische Verformung formschlüssig ineinandergreifen und ohne zusätzliche Befestigungsmittel halten. Sie ermöglicht ein werkzeugfreies Fügen und teils auch Lösen der Teile. Die häufigste Bauform ist der Schnapphaken, ein Biegebalken mit Hinterschnitt: Ein längerer Balken senkt die Dehnung beim Auslenken, eine flache Einführschräge erleichtert das Fügen, eine steile Rückhalteflanke macht die Verbindung schwer lösbar. Im FDM-Druck wird der Haken liegend orientiert, damit die Biegespannung entlang der Schichten wirkt und nicht auf die schwächere Schichthaftung.
Snapfit
Schreibvariante von Snap-fit: eine elastische Rastverbindung, die zwei Teile durch kurzes Auslenken eines Hakens oder einer Lasche ohne Schrauben verbindet. Sie wird im 3D-Druck direkt als Geometrie mitgedruckt. Entscheidend ist die Bruchdehnung des Werkstoffs: Sprödes PLA verträgt nur geringe Auslenkung und bricht bei zu tiefem Hinterschnitt, während PETG, ABS und PA12 im SLS-Verfahren wiederholtes Rasten aushalten. SLS-Teile sind zudem weitgehend isotrop, sodass die Ausrichtung des Hakens im Bauraum kaum Einfluss auf die Festigkeit hat; im FDM bestimmt dagegen die Druckrichtung, ob der Haken quer zur Schichthaftung belastet wird.
Soft-Gripper
Weicher, nachgiebiger Robotergreifer aus elastischem Material, der Objekte schonend und formanpassend aufnimmt, ohne sie zu beschädigen. Solche Greifer lassen sich im 3D-Druck mit flexiblen Werkstoffen herstellen, im FDM typischerweise aus TPU mit Härten um 85 bis 95 Shore A. Eine verbreitete Bauform nutzt den Fin-Ray-Effekt: Zwei schräg verrippte Flanken knicken bei Kontakt zur Objektkontur hin ein und umschließen das Werkstück passiv, ohne Sensorik oder Regelung. Andere Varianten arbeiten pneumatisch mit aufblasbaren Kammern. Eingesetzt werden Soft-Gripper vor allem beim Handhaben empfindlicher oder unregelmäßig geformter Güter, etwa Obst oder unverpackter Lebensmittel.
Spannvorrichtungen
Vorrichtungen zum sicheren Fixieren und Positionieren von Werkstücken während der Bearbeitung, Montage oder Vermessung. Im 3D-Druck werden sie unter anderem zur Nachbearbeitung gedruckter Teile oder als selbst gefertigte Hilfsmittel eingesetzt. Gedruckte Spannvorrichtungen ersetzen häufig gefräste Aluminium-Vorrichtungen, weil sich konturangepasste Aufnahmen direkt aus den CAD-Daten des Werkstücks ableiten lassen; weiche Kunststoffbacken schonen zudem empfindliche Oberflächen im Schraubstock. Konstruktiv üblich sind erhöhte Wandstärke und hoher Infill-Anteil in den Krafteinleitungszonen; Gewinde werden über eingeschmolzene oder eingepresste Messing-Gewindeeinsätze realisiert, da gedruckte Kunststoffgewinde wiederholtes Spannen nicht dauerhaft aushalten.
Spiel
Der Maßabstand bzw. Zwischenraum zwischen zwei zusammengefügten Bauteilen, der deren Beweglichkeit oder Passung bestimmt. Ein zu großes Spiel führt zu wackeligen Verbindungen, ein zu geringes zu schwergängigen oder klemmenden Teilen. Im FDM-Druck fallen Bohrungen systematisch kleiner aus als konstruiert, weil die extrudierten Bahnen nach innen quellen und gekrümmte Konturen als Polygonzug angenähert werden; das nötige Spiel wird deshalb am Innendurchmesser zugegeben. Beim SLS verengt anhaftendes, angesintertes Pulver die Spalte zusätzlich. Das Gegenteil von Spiel ist Übermaß, bei dem sich Teile nur unter Presskraft fügen lassen (Presspassung).
Spielmaß
Der bei der Konstruktion bewusst eingeplante Zwischenraum zwischen beweglichen oder steckbaren Teilen, der ein Funktionieren der Passung trotz Fertigungstoleranzen sicherstellt. Im FDM-Druck (Fused Deposition Modeling) liegen typische Werte je nach Drucker im Bereich von etwa 0,1 bis 0,5 Millimeter: rund 0,1 bis 0,2 Millimeter für stramme Steckverbindungen, 0,3 bis 0,5 Millimeter für gleitende oder bewegliche Teile. Beim SLS verhindert ein Spaltmaß von etwa 0,3 bis 0,5 Millimetern, dass ineinandergreifende Flächen beim Sintern verschmelzen, was für montagefrei mitgedruckte Gelenke (Print-in-Place) maßgeblich ist. Das passende Spielmaß für einen konkreten Drucker wird mit einem Toleranz-Testdruck aus abgestuften Passungen ermittelt.
Steifigkeit
Der Widerstand eines Bauteils oder einer Maschinenstruktur gegen elastische Verformung unter Belastung. Sie ergibt sich aus dem Elastizitätsmodul des Werkstoffs und der Bauteilgeometrie: Bei Biegung geht die Bauteilhöhe in der dritten Potenz in das Flächenträgheitsmoment ein, weshalb Rippen, Sicken und geschlossene Profile mehr Steifigkeit pro Gramm liefern als massive Wände. Im FDM-Druck erhöhen zusätzliche Wandlinien die Steifigkeit stärker als eine höhere Infill-Dichte. Eine hohe Steifigkeit im Drucker reduziert Schwingungen und verbessert die Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität der Drucke.
Strahlen
Nachbearbeitungsverfahren, bei dem die Bauteiloberfläche mit einem Strahlmittel (z.B. Glasperlen oder Sand) beschossen wird, um sie zu reinigen, zu mattieren oder Schichtstufen zu egalisieren. Bei SLS-Teilen entfernt das Strahlen anhaftendes Restpulver und erzeugt eine gleichmäßig matte Oberfläche, die sich anschließend gut einfärben lässt. Konstruktiv müssen innenliegende Kanäle und Hinterschnitte für den Strahl erreichbar sein; enge Kanäle benötigen je nach Länge mindestens 2 bis 3 mm Durchmesser, damit sich das Pulver austragen lässt. Es wird häufig zur Veredelung von SLS- und Metalldruckteilen eingesetzt.
Stützen
Umgangssprachliche Kurzform für Stützstrukturen: temporäre Hilfsgeometrien, die Überhänge und freitragende Bereiche während des Drucks abstützen und nach dem Druck entfernt werden. Im FDM-Druck gilt als Faustregel, dass Überhänge bis etwa 45 Grad zur Vertikalen ohne Stützen druckbar sind, weil jede Schicht noch ausreichend auf der vorherigen aufliegt. Kurze horizontale Brücken lassen sich ebenfalls stützenfrei drucken. Im SLS-Verfahren sind keine Stützen nötig, da das umgebende unversinterte Pulver das Bauteil trägt.
Stützkonstruktion
Temporäre Hilfsstruktur, die überhängende oder freitragende Bauteilbereiche während des Drucks abstützt, damit sie nicht herabsacken. Sie wird nach Abschluss des Drucks mechanisch oder durch Auflösen entfernt; lösliche Varianten aus PVA (wasserlöslich) oder HIPS (löslich in Limonen) erfordern einen Drucker mit zwei Extrudern. Konstruktiv lässt sich der Bedarf verringern, indem Überhänge als 45-Grad-Fasen ausgeführt, horizontale Bohrungen als Tropfenform gestaltet oder Bauteile so orientiert werden, dass kritische Sichtflächen nach oben zeigen.
Stützstruktur
Temporäre Hilfsgeometrie, die überhängende Bereiche und freitragende Partien eines Bauteils während des Drucks abstützt. Sie wird nach dem Druck mechanisch entfernt oder, bei löslichem Stützmaterial, herausgelöst. Der Slicer erzeugt sie automatisch ab einem einstellbaren Überhangwinkel, üblich sind 45 bis 60 Grad. Zwischen Stützstruktur und Bauteil bleibt ein Z-Abstand von etwa einer Schichthöhe, damit sich die Struktur ablösen lässt; an den Kontaktstellen bleibt dennoch eine rauere Oberfläche zurück. Baumförmige Stützstrukturen berühren das Bauteil an weniger Punkten als Gitterstützen und sparen Material und Druckzeit.
Stützstrukturen
Temporäre Hilfsgeometrien für steile Überhänge und freitragende Bereiche, die das Material während des Drucks abstützen und nach dem Druck wieder entfernt werden. Ihre Gestaltung beeinflusst Materialverbrauch, Druckzeit und Oberflächenqualität an den Kontaktstellen. Im Metall-Laserschmelzen erfüllen sie zwei zusätzliche Funktionen: Sie leiten Prozesswärme in die Bauplatte ab und verankern das Bauteil gegen Verzug durch Eigenspannungen. Im SLS-Verfahren entfallen sie vollständig, weil das unversinterte Pulverbett jede Schicht trägt; das erlaubt verschachtelte Baujobs und bewegliche Baugruppen ohne Nacharbeit an Kontaktstellen.
Supportfänger
Konstruktionsdetail, bei dem ein Bauteil so gestaltet wird, dass keine Stützstruktur mehr nötig ist, etwa durch abgeschrägte Überhänge unter dem kritischen Winkel oder integrierte Stützgeometrien. Im FDM-Druck liegt dieser kritische Winkel bei etwa 45 Grad zur Senkrechten: Bis dahin liegt jede neue Schicht noch ausreichend auf der darunterliegenden auf, ohne durchzuhängen. Typische Umsetzungen sind Fasen statt waagerechter Vorsprünge, tropfenförmige statt runder horizontaler Bohrungen und Bridging über kurze Distanzen. Dies spart Material und Nacharbeit; im SLS entfällt das Problem ohnehin, weil das umgebende Pulver als Stütze wirkt.
Taumel-Gleitschleifen
Verfahren zur Massen-Oberflächenglättung, bei dem Werkstücke zusammen mit Schleifkörpern in einem kreisend taumelnden Behälter bewegt werden, sodass Grate und Rauheiten abgetragen werden. Der Abtrag entsteht durch die Relativbewegung zwischen Teil und Schleifkörpern (meist Keramik- oder Kunststoffchips mit Wasser und Compound) und wirkt bevorzugt an Kanten und Rauheitsspitzen. Im 3D-Druck dient das Verfahren vor allem zum Glätten der pulverrauen Oberflächen von SLS-Teilen. Konstruktiv zu beachten: Scharfe Kanten verrunden, filigrane Stege können beschädigt werden, und innenliegende Kanäle erreichen die Schleifkörper nicht.
Tempern
Nachgelagerte Wärmebehandlung eines gedruckten Bauteils unterhalb der Schmelztemperatur, um Eigenspannungen abzubauen, die Schichthaftung zu verbessern und bei teilkristallinen Kunststoffen den Kristallisationsgrad zu erhöhen. Die Eigenspannungen entstehen im FDM-Druck durch das schnelle Abkühlen jeder einzelnen Schicht; oberhalb der Glasübergangstemperatur können die Polymerketten sie wieder abbauen. Üblich ist langsames Aufheizen im Ofen, Halten und kontrolliertes Abkühlen, bei PLA etwa bei 80 bis 100 °C. Dadurch steigen je nach Material Festigkeit und Temperaturbeständigkeit, allerdings kann ein leichter Maßverzug auftreten, der bei Passmaßen einkalkuliert werden muss.
Toleranz
Toleranz bezeichnet die zulässige Maßabweichung eines Bauteils gegenüber dem Sollmaß. Im 3D-Druck wird sie gezielt eingeplant, um Passungen zu ermöglichen, typisch 0,1–0,2 mm je Seite für bewegliche oder ineinandergreifende Teile. Ursachen der Abweichungen sind Materialschwindung beim Abkühlen, die Breite der extrudierten Bahn und der gestauchte First Layer (Elefantenfuß); Bohrungen fallen im FDM systematisch etwas kleiner aus als konstruiert. In der Praxis wird das Spiel direkt im CAD an Loch oder Zapfen angetragen und mit einem Testdruck je Drucker-Material-Kombination geprüft, weil die tatsächliche Abweichung von Maschine und Material abhängt.
Toleranzen
Zulässige Maßabweichungen zwischen der konstruierten Sollgeometrie und dem real gedruckten Bauteil. Sie legen fest, wie stark Maße abweichen dürfen, damit Passungen und Funktion noch gewährleistet sind. Als erreichbare Genauigkeit gelten im FDM und SLS grob ±0,2 bis ±0,5 % vom Nennmaß mit einer prozessabhängigen Untergrenze von einigen Zehntelmillimetern; in Z-Richtung begrenzt zusätzlich die Schichthöhe die Auflösung. Engere Toleranzen, etwa für Lagersitze oder Gewinde, werden nicht gedruckt, sondern durch Nacharbeit wie Aufreiben oder Gewindeschneiden erreicht. Als Referenz für Zeichnungsangaben dienen häufig die Allgemeintoleranzen nach DIN ISO 2768.
Torsion
Beanspruchung durch Verdrehung um die Längsachse; bei Schnappverbindungen (Snap-fits) ein Verbindungstyp, bei dem das Fügen oder Lösen durch eine Verdrehbewegung erfolgt. Mechanisch erzeugt Torsion Schubspannungen, die am Außenrand des Querschnitts am größten sind und zur Achse hin auf null abfallen; geschlossene Rundquerschnitte tragen Torsion deshalb deutlich besser als offene Profile. Bei der Torsionsschnappverbindung wirkt ein kurzer Torsionsstab als Feder, der einen Hebel mit Rasthaken auslenkt. Im FDM ist die Druckorientierung so zu wählen, dass die Schubbelastung nicht die vergleichsweise schwachen Schichtgrenzen trennt.
Tropfenform
Tropfenförmige Gestaltung horizontaler Bohrungen oder Löcher, bei der die Oberseite spitz zuläuft, um den Überhangwinkel zu reduzieren. Dadurch lässt sich das Loch ohne Stützstruktur drucken. Bei runder Kontur nähert sich der Überhang am Scheitel 90 Grad, sodass frisch extrudierte Bahnen im FDM-Druck durchhängen; die beiden Flanken der Tropfenform steigen dagegen mit etwa 45 Grad an und tragen sich selbst. Da die Spitze die Passung von Schrauben und Stiften verändert, werden Passbohrungen anschließend aufgebohrt oder aufgerieben. Im SLS ist die Form unnötig, weil das umgebende Pulver jede Kontur stützt.
Überhangtiefe
Einrasttiefe des Hakens einer Schnappverbindung (Snap-fit), also wie weit der Haken hinter die Gegenkante greift. Bestimmt Haltekraft und Demontierbarkeit der Verbindung. Je größer die Überhangtiefe, desto weiter muss der Schnapparm beim Fügen ausgelenkt werden; die Randfaserdehnung am Armfuß darf die zulässige Dehnung des Kunststoffs nicht überschreiten, sonst verformt sich der Haken plastisch oder bricht. Lösbare Verbindungen erhalten eine abgeschrägte Rückflanke (etwa 45 Grad), unlösbare eine 90-Grad-Flanke. Bei FDM werden Schnapparme liegend gedruckt, damit die Biegelast nicht auf der schwächeren Schichthaftung in Z-Richtung liegt.
Übermaß
Gezielte Maßzugabe gegenüber dem Nennmaß, um einen festen Sitz (Presspassung) zweier Bauteile zu erzielen. Gleicht zugleich druckbedingte Maßabweichungen aus. Der Halt entsteht durch elastische Verformung beider Fügepartner, die eine Flächenpressung und damit Reibschluss erzeugt. Bei gedruckten Kunststoffteilen sind wenige Zehntelmillimeter üblich, etwa beim Einpressen von Kugellagern oder Gewindeeinsätzen; da FDM-Bohrungen systematisch kleiner ausfallen als das CAD-Maß, wird das nötige Übermaß per Testdruck mit gestuften Durchmessern ermittelt. Zu beachten ist die Spannungsrelaxation von Thermoplasten: Eine dauerhaft gedehnte Nabe verliert mit der Zeit Haltekraft, weshalb hochbelastete Sitze zusätzlich verklebt oder verschraubt werden.
Urformen
Fertigungshauptgruppe nach DIN 8580, bei der ein Werkstück erstmals aus einem formlosen Stoff (z. B. Schmelze, Pulver oder Flüssigkeit) eine feste Form erhält. Zu den Urformverfahren zählen unter anderem Spritzguss, Gießen und auch der 3D-Druck. Ordnungskriterium der Norm ist der Stoffzusammenhalt: Urformen schafft ihn, Umformen behält ihn bei, Trennen vermindert ihn. Der 3D-Druck gehört dazu, weil FDM die Gestalt aus aufgeschmolzenem Kunststoffstrang und SLS aus laserverschmolzenem Pulver aufbaut; anders als Gießen und Spritzguss kommt er ohne Formwerkzeug aus.
Urformverfahren
Fertigungsverfahren der Hauptgruppe Urformen, bei dem ein Bauteil aus formlosem Ausgangsmaterial (z. B. Schmelze oder Pulver) seine erste feste Gestalt erhält, etwa durch Spritzguss, Gießen oder additive Fertigung. DIN 8580 unterteilt die Verfahren nach dem Ausgangszustand des Werkstoffs, etwa flüssig, plastisch oder pulverförmig. Die Verfahrenswahl richtet sich vor allem nach der Stückzahl: Spritzguss erfordert ein Formwerkzeug, dessen Kosten sich erst über große Serien verteilen, während additive Fertigung ab Losgröße 1 ohne Werkzeug auskommt. Konstruktiv verlangt Spritzguss Entformungsschrägen und möglichst gleichmäßige Wandstärken; FDM und SLS erlauben dagegen Hinterschnitte und innenliegende Kanäle.
Verrundung
Abgerundete Kante oder Übergang (Fillet/Radius) an einem Bauteil. Sie reduziert Kerbspannungen und erhöht die Belastbarkeit, kann im 3D-Druck jedoch Stützstrukturen erfordern. An scharfen Innenecken bündelt sich der Kraftfluss zu Spannungsspitzen, von denen Risse ausgehen; ein Radius am Fuß von Wänden und Rippen leitet die Last gleichmäßiger ein, als Anhaltswert mindestens so groß wie die Wandstärke. Im FDM mindern verrundete Konturen in der Druckebene das Abheben der Ecken vom Druckbett (Warping); an der Unterkante zur Bauplatte druckt eine 45-Grad-Fase sauberer als eine Verrundung, deren Auslauf nahezu waagerecht beginnt.
Vorrichtungen
Hilfskonstruktionen, die Werkstücke während Fertigung, Montage oder Prüfung definiert halten und positionieren. Im 3D-Druck werden sie häufig selbst gedruckt, um Bauteile reproduzierbar aufzunehmen oder auszurichten. Typische Beispiele sind Bohrschablonen, Klebelehren, Montageanschläge und Prüflehren. Bei der Auslegung gilt das 3-2-1-Prinzip: Sechs Auflagepunkte legen alle sechs Freiheitsgrade des Werkstücks eindeutig fest. Gedruckt wird meist in PETG oder ABS; Kontaktflächen zu empfindlichen Werkstücken erhalten Auflagen aus weichem TPU. Gegenüber gefrästen Aluminiumvorrichtungen entstehen gedruckte Varianten in Stunden statt Tagen und lassen sich bei jeder Bauteiländerung neu anpassen.
Vorspannung
Anfänglicher Anpressdruck, der durch ein gewolltes Übermaß oder eine Verformung (z. B. einer Dichtung) erzeugt wird, bevor eine Betriebslast wirkt. Sie sorgt für eine zuverlässige Abdichtung oder einen sicheren Sitz auch unter wechselnder Belastung. Bei Schraubverbindungen hält die Vorspannkraft die Trennfuge geschlossen, sodass Querkräfte über Reibung übertragen werden; O-Ringe werden in statischen Dichtungen um etwa 15 bis 30 Prozent ihres Schnurdurchmessers verpresst. Gedruckte Kunststoffteile relaxieren unter Dauerlast: PLA kriecht bereits bei Raumtemperatur, weshalb dauerhafte Vorspannung besser über Metallfedern oder Schrauben mit Gewindeeinsätzen aufgebracht wird als über die Dehnung des Kunststoffs.
Wabenstruktur
Sechseckiges, an natürliche Bienenwaben angelehntes Muster, das im 3D-Druck als Füllung (Infill) oder als tragende Geometrie eingesetzt wird. Es erzielt bei niedrigem Materialverbrauch eine hohe mechanische Belastbarkeit, weil die Sechseckzellen Kräfte über durchgehende Wandflächen ableiten und senkrecht zur Zellebene die höchste Steifigkeit bieten. Im FDM-Druck sind 10 bis 30 Prozent Wabenfüllung üblich; die vielen Richtungswechsel verlängern jedoch die Druckzeit gegenüber geradlinigen Mustern wie Gitter- oder Linien-Infill. Beim SLS lassen sich Waben als offene Leichtbaugeometrie direkt konstruieren, da das umgebende Pulver ohne Stützstrukturen trägt.
Wanddicken
Wanddicken bezeichnen die Materialstärke der Bauteilwände eines Druckteils. Sie ergeben sich aus der Anzahl der Außenwand-Bahnen multipliziert mit der Extrusionsbreite und beeinflussen Stabilität, Dichtigkeit und Gewicht des Bauteils. Konstruiert wird deshalb in Vielfachen der Extrusionsbreite: Bei 0,4 mm ergeben zwei Bahnen 0,8 mm und drei Bahnen 1,2 mm; Zwischenwerte muss der Slicer mit Lückenfüllung schließen. Bei belasteten Teilen bringen zusätzliche Wandbahnen mehr Festigkeit als ein höherer Infill-Anteil, da die Außenhaut den Großteil der Biegesteifigkeit trägt. Im SLS gelten etwa 0,7 bis 1,0 mm als Mindestwanddicke für PA12.
Wandstärke
Die Wandstärke ist die Dicke der Außen- und Innenwände eines Druckteils und sollte ein ganzzahliges Vielfaches des Düsendurchmessers betragen, damit der Slicer saubere Bahnen erzeugt. Für stabile Ergebnisse werden bei einer 0,4-mm-Düse mindestens etwa 1,2 mm (3 Bahnen) empfohlen. Zwischenwerte erzeugen Hohlräume; die nötige Lückenfüllung schwächt die Wand und kostet Druckzeit. Merkmale dünner als eine Extrusionsbreite druckt der Slicer gar nicht oder nur lückenhaft; für wasserdichte oder hoch belastete Teile sind dagegen vier Bahnen (1,6 mm) und mehr zweckmäßig.
wasserdicht
Eigenschaft eines Druckteils, keine Flüssigkeiten durchzulassen, erreicht durch ausreichend dicke und lückenlos verschmolzene Wände oder eine nachträgliche Beschichtung. Erfordert im FDM-Druck meist erhöhte Wandstärke und gute Schichthaftung. Undichtigkeiten entstehen an mikroskopischen Spalten zwischen benachbarten Bahnen und Schichten; dagegen helfen mindestens drei bis vier Wandbahnen, eine leicht erhöhte Drucktemperatur und ein erhöhter Materialfluss, weil das Material dann vollständiger verschmilzt. Nachträglich dichten Epoxidharz oder bei ABS das Glätten mit Acetondampf die Oberfläche ab; lasergesinterte PA12-Teile sind geringfügig porös und werden für Flüssigkeitskontakt oft infiltriert.
X/Y-Ebene
Die horizontale Druckebene eines 3D-Drucks, die durch die X- und Y-Achse aufgespannt wird und einer einzelnen Druckschicht entspricht. Innerhalb dieser Ebene ist das Bauteil mechanisch am stabilsten, da das Material durchgängig und nicht über Schichtgrenzen verbunden ist. Beim Konstruieren wird ein Teil deshalb so orientiert, dass Zug- und Biegelasten innerhalb dieser Ebene verlaufen und nicht senkrecht dazu auf die Schichtverbindungen wirken. Bohrungen mit Achse senkrecht zur X/Y-Ebene werden zudem runder und maßhaltiger gedruckt als liegende Bohrungen, die durch den treppenförmigen Schichtaufbau oval ausfallen.
X/Y-Richtung
Die Materialorientierung innerhalb einer einzelnen Druckschicht, also entlang der horizontalen X- und Y-Achse. In dieser Richtung weist ein Bauteil eine höhere Festigkeit auf als in Z-Richtung, da keine Schichtverbindungen belastet werden. Je nach Material und Druckparametern erreicht die Zugfestigkeit in Z-Richtung beim FDM-Druck oft nur 50 bis 80 Prozent der Werte in X/Y-Richtung. Konstruktiv folgt daraus, die Hauptlastrichtung in die Druckebene zu legen: Ein Schnapphaken wird liegend gedruckt, damit die Biegespannung entlang der Bahnen verläuft; SLS-Teile sind deutlich weniger anisotrop, da der Laser das Pulver schichtübergreifend versintert.
Z-Richtung
Vertikale Aufbaurichtung eines Druckobjekts, also die Stapelrichtung der einzelnen Schichten. Aufgrund der begrenzten Schichthaftung ist ein FDM-Bauteil in Z-Richtung mechanisch meist schwächer als in der Ebene: Die frisch aufgetragene Bahn kühlt rasch ab, sodass sich die Polymerketten nur unvollständig mit der darunterliegenden Schicht verschlingen und die Fügezone wie eine Kerbe wirkt. Konstruktionsregel: Zug- und Biegelasten in die XY-Ebene legen, also Schnapphaken, Gewindezapfen und dünne Stege liegend statt stehend orientieren. SLS-Bauteile sind deutlich isotroper; dort begrenzt die Z-Richtung eher die Detailauflösung an flach geneigten Flächen als die Festigkeit.
Zahnflanken
Die tragenden seitlichen Wirkflächen der Zähne von Zahnrädern oder Verzahnungen, über die die Kraft zwischen zwei kämmenden Rädern übertragen wird. Ihre Maßhaltigkeit und Oberflächengüte bestimmen Laufruhe und Belastbarkeit eines gedruckten Zahnrads. Konstruktiv wird das Rad mit der Achse in Z-Richtung gedruckt, damit die Evolventenkontur in der präziseren XY-Ebene liegt und die Flanken keine Treppenstufen erhalten. Mit einer 0,4-mm-FDM-Düse sind Module unter etwa 1 kaum konturtreu abbildbar; SLS löst feinere Verzahnungen auf und liefert mit PA12 zugleich gleitgünstige Flanken. Ein zusätzliches Flankenspiel im CAD verhindert Klemmen durch druckbedingt zu dick ausfallende Zähne.