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FreeCAD als Modeler zum 3D Druck

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Für den 3D Druck braucht es neben Maschine und Filament vor allem auch etwas, dass gedruckt werden soll. Und wer sich nicht nur ewig bei Thingiverse bedienen möchte, sondern wirklich Neues, Eigenes erschaffen will, braucht früher oder später ein Programm zum Erstellen der nötigen 3D Modelle und -dateien.

FreeCAD ist ein Open Source Tool dass diesem Zweck erfüllt und nach einem etwas anderem System funktioniert als andere gängige Programme wie SketchUp und 123D-Design.

Zum einen lassen sich alle Programme irgendwo auf einer Geraden zwischen Kunst (Freeform-Meshes, GFX, sieht gut aus aber Maße egal) und Wissenschaft (parametrisierbare Solids, CAD/CAM, hochgenau aber zu komplex für schön) einordnen. FreeCAD liegt sehr weit am letzteren Ende.

01_SketchZum anderen treibt FreeCAD das mit der Parametrisierbarkeit auf die Spitze. Nicht nur sämtliche Werkzeugparameter aller bisher ausgeführten Aktionen bleiben in der Objektstruktur stehts erhalten und können im Nachhinein wieder verändert werden, sondern auch sämtliche Basisobjekte und 2D Skizzen, die dabei verwendet wurden, bleiben referenziert und können später noch verändert werden.

02_extrusionEin neues Objekt erstellt sich dabei etwa so: Man beginnt mit einer 2D Zeichnung, bemaßt bzw. „beschränkt“ diese, d.h. man definiert Symmetrien oder Lagebeziehungen bis keine Freiheitsgrade mehr übrig sind und extrudiert anschließend um eine „Dicke“ zu einem 3D Objekt. 02_extrusionDann beginnt man von vorne, in dem man auf einer der Flächen des Objekts erneut eine 2D Zeichnung erstellt und wieder extrudiert (oder auch versenkt), um so Schritt für Schritt das endgültige Objekt auszuformen. Ein weiteres Werkzeug sind die sogenannten „boolschen Operatoren“,03_Sketch_on_side mit denen man zwei derart erstellte Objekte miteinander verknüpfen oder voneinander abziehen kann, um beispielsweise eine Kugelform aus einem Quader zu schneiden. Hinzu kommen weitere Werkzeuge z.B. zum Abschrägen von Kanten, zum Ziehen von Formen entlang von Pfaden oder durch Rotation um Achsen.

04_grooveWie oben erwähnt bleiben sämtliche Schritte dabei immer zugänglich. Man kann also ein Maß in einer der ersten 2D Zeichnungen ändern und die Änderung im finalen Modell begutachten. Zumindest, wenn man sinnvolle Beschränkung vergeben hat. Und das macht einem das Tool nicht gerade leicht. Schnell hat man über- oder unterdefiniert ohne das einem das Tool sagt, was nun zuviel/zuwenig ist. Auch kann es sich nicht so recht entscheiden, ob es die bisherigen Schritte nun chronologisch als History oder doch lieber hierarchisch als Referenzbaum darstellen möchte.
Ist man eher Nicht-CAD 3D-Modeler gewöhnt, kommt einem das alles zudem extrem indirekt und kompliziert vor. Man zupft halt nicht einfach Eckpunkte umher bis es passt. Für das Bewegen ganzer Objekte gibt es nicht einmal ein Werkzeug.

Trotzdem macht es irgendwie Spaß. Und wenn man nachträglich z.B. 5 Bohrlöchern, 2 Senkungen und 3 Vertiefungen ändert, in dem man einen einzigen Radiuswert anpasst, klopft man sich auch innerlich auf die Schulter.

So, wer möchte das mal ausprobieren und gezeigt bekommen? FOSS-Alternativen sind immer eine feine Sache. Einfach mal hier in den Kommentaren melden, dann zeig ich das mal im Space.

PS: Jaja, ich hab nur einigen winzigen Teil von FreeCAD beschrieben. Man kann damit auch alles andere und viel mehr machen. Aber der beschriebene Modus ist halt der, der für gewöhnlich für den 3D-Druck von technischen Objekten benutzt wird.

Ronnie Soak
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