Wie Sie 3D-gedruckte Teile grundieren und lackieren (inklusive Video)

Es gibt einen bestimmten Schritt im Nachbearbeitungsprozess, der entscheidend dafür ist, Ihre 3D-Drucke in professionelle Produkte zu verwandeln. Wer neu im 3D-Druck ist, lässt diesen Schritt oft aus, dabei gehört er zum fortgeschrittenen Modellbau unbedingt dazu. Dadurch wird das Lackieren nämlich zum Kinderspiel und ergibt eine makellose Oberfläche. Dieser Schritt ist die Grundierung.

Die abschließende Lackierung eines Teils macht es lebendiger und lässt es glänzen. Alle, die professionell 3D-Modelle kreieren, wissen jedoch, dass sich durch das Bemalen keine Mängel kaschieren lassen. Ohne eine Vorbehandlung sind kleinere Fehler, Stützspuren oder auch größere Dreiecke des 3D-Gitternetzes auch durch den Lack hindurch zu sehen. Abhängig vom gewählten 3D-Druckverfahren kann es auch deutlich erkennbare Schichtlinien geben. Um ein Druckteil so fertigzustellen, dass es ein echter Hingucker ist, muss eine Grundierung unbedingt sein.

Zweck der Grundierung ist, vor dem Bemalen eine makellose Oberfläche zu erhalten. Das neutrale Grau der Grundierung bringt Unvollkommenheiten in einem Modell zum Vorschein und bereitet somit das Schleifen oder das Auffüllen mit Modellierkitt vor. Das macht den Lackierprozess gründlicher und führt zu einem professionelleren Endergebnis (vor allem für glänzende Oberflächen).

Vor dem Grundieren sollte für eine glatte Oberfläche gesorgt werden. Die Grundierung kann kleine Risse und Löcher zwar füllen, doch bei einer dünnen Farbschicht bleiben Details auf der Oberfläche des 3D-Drucks erhalten.

Bei SLA-3D-Drucken bedeutet das, Stützstrukturen zu entfernen und Stützspuren abzuschleifen.Bei FDM-Druckern muss vor dem Lackieren von 3D-Drucken aus PLA oder ABS mit größeren Schichthöhen eventuell das gesamte Modell abgeschliffen werden, damit keine Schichtlinien zu sehen sind. Als Alternative zum Schleifen kann auch eine dickere Grundierung aufgetragen werden, doch dabei können filigranere Details des Druckteils verloren gehen.

Nach dem Schleifen und dem Auftragen der ersten Grundierungsschicht sollte die Oberfläche erneut auf Mängel überprüft werden. Die meisten Grundierungen erzielen eine sehr mattes, glattes Ergebnis, sodass feine Einzelheiten unter direkter Beleuchtung gut zu erkennen sind. Tragen Sie eine abschließende Schicht der Grundierung auf. Nach der vom Hersteller angegebenen Trockendauer ist das Druckteil bereit für die Lackierung (wobei eine letzte kurze Politur sich lohnen kann).

Nach der Grundierung geht das Lackieren von 3D-Modellen mit Sprühfarbe erstaunlich schnell – mit der richtigen Technik. Für eine glänzendes Endergebnis müssen mehrere dünne Farbschichten gleichmäßig auf die vorbereitete Oberfläche aufgetragen werden. Dünn aufgetragene Schichten lassen auch darunterliegende Farbschichten durchscheinen, was einen satten, tiefen Farbeffekt erzeugt. Um Sprühfarbe dünn aufzutragen, halten Sie den Düsenkopf der Sprühdose sehr dicht an das Modell und führen Sie schnelle Bewegungen aus. Durch Rotieren des Modells sorgen Sie für eine gleichmäßige Farbschicht.

Vergessen Sie nicht, die Oberfläche nach jeder Farbschicht zu polieren. Dadurch bleibt sie glatt und sieht unter dem Klarlack glänzend aus.

Für besonders satte Farben beginnen Sie mit einer Grundlackschicht. Damit ist eine farbige Lackschicht gemeint, die die neutrale Farbe der Grundierung überdeckt. Normalerweise sind 2 bis 3 dünne Schichten nötig, um die Oberfläche komplett zu bedecken. Schwarzer Lack ist ein beliebter Grundlack für dunkle Modelle, während Weiß sich ideal für helle Farben eignet.

Durch Abkleben zwischen dem Auftragen einzelner Schichten können einzelne Details in einer bestimmten Farbe gehalten werden. Lassen Sie universelles Kreppband jedoch nicht für mehr als ein paar Tage auf dem Druckteil. Der Lackhersteller Tamiya empfiehlt, das Sprühlackieren in einem einzigen Durchgang abzuschließen.

Nach dem Abkleben wird mit Decklack die endgültige Farbe aufgetragen. Diese Schichten kann man sich als feinen Überzug auf dem Grundlack vorstellen. Je dünner der Decklack, desto mehr scheint die Grundlackschicht durch. Zwischen dem Auftragen der einzelnen Schichten sollte die Farbe für ein paar Minuten einwirken, um zu überprüfen, ob die Sättigung der Farbe ausreicht.

Wenn Sie mit der Farbgebung zufrieden sind, können Sie zur Klarlackierung übergehen. Der Klarlack sollte in einer oder zwei gleichmäßigen Schichten aufgetragen werden. Auf einer polierten Oberfläche reicht es, gerade so viel Sprühlack aufzutragen, dass alle winzigen Lacktropfen miteinander verlaufen und eine glänzende Hülle um das Druckteil bilden. Optional kann die Oberfläche mit einem Poliertuch mit ultrafeiner Körnung poliert werden oder mit Carnaubawachs behandelt werden, um eine zusätzliche Schutzschicht hinzuzufügen.

Nach dem Lackieren sollte das Modell ausreichend lange trocknen gelassen werden. Hierfür gibt es keine allgemeingültige Regel, doch wenn das Druckteil für mindestens eine Woche ruht, sollte der Lack gründlich aushärten können. Falls Sie Ihr Modell schon vorher umplatzieren müssen, tragen Sie dabei Handschuhe und fassen Sie es nur vorsichtig an, um Schäden zu vermeiden.

Grundierung (Primer)

Bei Grundierung handelt es sich um eine spezielle Art von Farbe, die gut auf der Teiloberfläche anhaftet und eine gleichmäßige Fläche für die Auftragung des Lacks erschafft. Es gibt verschiedene Grundierungen für verschiedene Zwecke. Eine Sprühgrundierung ist die beste Wahl zum Lackieren von 3D-Drucken, da sie eine Fläche schnell mit einer gleichmäßigen Schicht überzieht. Es sind auch Streichgrundierungen erhältlich, doch da diese schwieriger zu handhaben sind, eigenen sie sich besser für feine Nacharbeitungen. Um optimale Ergebnisse zu erzielen, wählen Sie kunststoffkompatible Grundierungen und Lackfarben von derselben Marke. Wir waren mit den Ergebnissen von Krylon und Montana zufrieden (wobei beides dickflüssige Formulierungen sind), doch nichts hat uns so überzeugt wie der Modelllack der Marke Tamiya – er lässt sich extrem dünn und gleichmäßig auftragen und lässt daher auch feinste Oberflächendetails bestehen.

Rotationswerkzeug

Manchmal soll das Schleifen schnell gehen. Dank auswechselbarer Teile bieten Rotationswerkzeuge eine Vielzahl an Optionen zum Schleifen und Polieren von Teilen. Mit Schleifwalzaufsätzen lassen sich Stützstrukturen schnell abfeilen, während Stahlwollbürsten Stützspuren glattschleifen. Rotationswerkzeuge sind allerdings grob, sodass zum Erreichen einer glatten Oberfläche trotzdem noch Schleifpapier notwendig ist. Es gibt zahlreiche gute Marken: In den USA sind Dremel und Craftsman beliebt, in Europa hingegen Proxxon. Um ein Versengen Ihres Teils zu vermeiden, sollte die Drehzahl auf das Minimum (meist 500–1000 pro Minute) eingestellt und nicht zu viel Druck angewandt werden.

Handfeilen

Eine viel handlichere und gezieltere Variante als ein Handschleifer. Im Vergleich dazu sind Handfeilen das elegantere Werkzeug.

Obwohl sie eines der einfachsten Werkzeuge sind, lassen sich Stützstrukturen mit Handfeilen effektiv abfeilen und Oberflächen glattschleifen. Mit einem festen Griff können Handfeilen präziser eingesetzt werden als Rotationswerkzeuge. Es sollte eine Nylonborstenbürste bereitgehalten werden, um die Zähne der Feile regelmäßig zu reinigen, da sie sonst durch Kunststoff und Kunstharz verkleben. Genau wie Rotationswerkzeuge hinterlassen auch Handfeilen eine raue Oberfläche, weshalb sie sich hauptsächlich zum Entfernen größerer Stützspuren eignen.

Schleifpapier

Es handelt sich zwar um das unspektakulärste Werkzeug in unserem Inventar, doch dank der Einführung flexibler Schleifblätter hat Schleifpapier im vergangenen Jahrzehnt eine große Entwicklung zurückgelegt. Solche im Baumarkt erhältlichen flexiblen Schleifblätter halten 15-mal länger als herkömmliches Schleifpapier. Sie rollen sich nicht auf, zerreißen und knicken nicht. Außerdem können sie auch nass verwendet werden, was die Staubentstehung verringert und Ansammlungen zwischen den Schleifkörnern verhindert. Dank ihrer Biegsamkeit lassen sich damit kleine Innenräume und abgerundete Oberflächen leicht erreichen.

Staubentfernung

Selbst nach dem Nassschleifen bleiben Staubreste vorhanden. Entfernen Sie diese mit Wasser und einer weichen Bürste (auch eine alte Zahnbürste eignet sich). Für eine gründliche Reinigung können feine Partikel in den Ecken und Ritzen der Teiloberfläche mit einem Ultraschallreiniger leicht entfernt werden. Falls das Leitungswasser in Ihrer Umgebung hart ist, können deionisiertes oder destilliertes Wasser eingesetzt werden, um Fleckenbildung zwischen den Lackschichten zu verhindern.

Staubbindetuch

Diese weichen, etwas klebrigen Baumwolltücher entfernen Staubreste und sorgen dafür, dass die zu lackierende Oberfläche sauber ist. Lassen Sie Ihr Modell vor dem Abwischen mit dem Staubbindetuch erst trocknen, denn die wachsartige Oberfläche verträgt sich nicht mit Wasser.

Holzblock, Dübel und Bohrer

Mit diesem einfachen Trick ersparen Sie sich viel Kummer in der Sprühkammer. (Wir waren begeistert, als wir die Technik in einem Anleitungsvideo zum Modellbau von Adam Savage entdeckten.) Indem Sie Ihren 3D-Druck auf einem Dübel montieren (was oft über ein schon existierendes Loch im Druckteil möglich ist), können Sie das Teil beim Sprühen schnell drehen, sodass Sie die Farbe von allen Seiten und an allen schwer erreichbaren Stellen auftragen, ohne Fingerabdrücke zu hinterlassen. Dies ist eine entscheidende Technik, um auf allen Seiten des Modells eine gleichmäßige Lackschicht zu erhalten. Wir empfehlen, Dübel in einer Reihe verschiedener Größen zu bestellen. Um die Größe des Lochs in Ihrem Druckteil zu minimieren, beginnen Sie mit einer kleinen Größe und steigern Sie sie, bis das Modell stabil montiert ist. Bohren Sie ein Loch der entsprechenden Größe in einen Holzblock oder eine MDF-Platte und befestigen Sie das Druckteil mit dem Dübel. So brauchen Sie Ihr Modell beim Sprühlackieren nicht mehr festzuhalten.

Sicherheitsausrüstung

Beim Sprühlackieren ist man schwebenden Partikeln und Lösungsmitteln ausgesetzt, die Risiken für die Gesundheit bergen. Daher sollte eine zertifizierte Atemschutzmaske verwendet werden und der Arbeitsplatz gut belüftet sein. Beim Lackieren sollten Sie Nitrilhandschuhe tragen, um einerseits Ihre Hände vor dem Sprühlack und andererseits Ihr Modell vor Fingerabdrücken zu schützen.

• Primer von Tamiya
• Rotationswerkzeug
• Handfeilen
• Schleifpapier oder flexible Schleifblätter (220/320, 400/600 Körnung)
• Wasser
• Weiche Bürste mit feinen Borsten
• Staubbindetuch
• Holzblock zum Lackieren (etwas größer als das Modell)
• Bohrer und Bohrspitze
• Dübel zum Tragen des Modells
• Sicherheitsausrüstung: Handschuhe und Maske

1. Stützstrukturen vom Druckteil entfernen.
Verwenden Sie einen Seitenschneider zum Entfernen einzelner Abschnitte oder lösen Sie die Stützstrukturen mit der Hand. Bei empfindlichen Teilen kann ein Cutter-Messer oder eine Rasierklinge zu Hilfe genommen werden, um Stützstrukturenspitzen abzuschneiden.

2. Stützspuren abfeilen.
Entfernen Sie vorsichtig die Stützspuren von Ihrem Modell, indem Sie ein Rotationswerkzeug, eine Handfeile oder auch Schleifpapier mit einer 220er Körnung verwenden.

3. Oberfläche schleifen und glätten.
Wie sehr Sie die Oberfläche in diesem Schritt glätten, beeinflusst die endgültige Oberflächenqualität des Teils. Angefangen mit Schleifpapier mit 220er oder 320er Körnung oder flexiblen Schleifblättern, schleifen Sie die gesamte Oberfläche des Modells vorsichtig ab, um durch das Feilen oder die Werkzeuge entstandene Spuren zu glätten. Wechseln Sie dann zu einer 400er oder 600er Körnung.

4. Druckteil montieren.
Bohren Sie an einer unauffälligen Stelle ein Loch und setzen Sie Ihr Druckmodell auf einen schmalen Dübel. Setzen Sie den Dübel in einen Holzblock.

5. Oberfläche reinigen, um Staub zu entfernen.
Verwenden Sie eine Bürste und Wasser, um Staub abzuwaschen. Eventuell eignet sich deionisiertes oder destilliertes Wasser besser (erhältlich in Lebensmittelgeschäften), um die Oberfläche ohne Fleckenbildung zu reinigen.

6. Oberfläche mit einem Staubbindetuch abwischen.
Wischen Sie die Oberfläche des Modells unter Verwendung von Nitrilhandschuhen vorsichtig und in langen Bahnen ab. Versuchen Sie, die Wischrichtung konstant zu halten, und vergessen Sie nicht, auch kleine Ritzen im Modell zu reinigen.

7. Grundierung mischen.
Schwenken Sie die Sprühflasche der Grundierung vorsichtig 2–3 Minuten lang im Kreis. Schütteln Sie sie nach Möglichkeit nicht, da sich das Treibgas dadurch mit dem Lösungsmittel vermischen könnte, was zu Blasenbildung in der aufgesprühten Lackschicht führen kann. Das Ziel ist, die Pigmente vollständig im Lösungsmittel zu lösen. Nach einer Minute des Schwenkens sollte zu hören sein, dass die Mischkugel geschmeidig in der Flasche umherrollt, was anzeigt, dass die gesamte Farbe vermischt wurde.

8. Die erste Schicht der Grundierung aufsprühen.
Machen Sie kurze, schnelle Sprühbewegungen aus ca. 15–20 cm Entfernung zum Druckteil. Beginnen Sie die Sprühbewegung bereits vor dem Teil und hören Sie erst hinter dem Teil mit dem Sprühen auf. Rotieren Sie das Teil während des Sprühens zügig. Stellen Sie sicher, dass sich keine Ansammlungen von Lack auf der Oberfläche bilden – es ist besser, mit einer sehr dünnen Grundschicht zu beginnen und die Deckkraft schichtweise zu erhöhen.

9. Erste Lackschicht überprüfen.
Nachdem die Grundierung aufgetragen ist, überprüfen Sie das Modell auf Bereiche, die zusätzliches Schleifen oder Feilen erfordern. Bearbeiten und polieren Sie diese Bereiche, wenn nötig, mit feinem Schleifpapier (Körnung > 600). Falls ein zusätzliches Schleifen nötig ist, wiederholen Sie auch die Schritte 5–6, um vor der nächsten Lackschicht Staubreste zu entfernen.

10. Letzte Schicht der Grundierung aufsprühen.
Tragen Sie unter schnellen Sprühbewegungen eine weitere Lackschicht auf. Stellen Sie sicher, dass die Schicht nicht zu dick ist, und hören Sie mit dem Sprühen auf, sobald die Farbe deckend ist. Überschüssige Farbe sammelt sich in filigranen Oberflächendetails an und füllt sie auf, weshalb das Auftragen zu dicker Schichten stets vermieden werden sollte.

Nachdem die letzte Schicht der Grundierung aufgetragen ist, können Sie zum Lackieren Ihres 3D-Modells übergehen. Im nächsten Abschnitt dieser Anleitung erklären wir, wie Sie eine makellose Lackierung auftragen und Ihr Modell mit Klarlack schützen.

Lack

Wählen Sie einen dünnen Lack, der sich leicht handhaben lässt. Lack aus dem Baumarkt (oder sogar Künstlerfarbe, die für raue Oberflächen bestimmt ist), sind genau das Gegenteil von dem, was Sie brauchen. Solche Farben neigen zum Klumpen und bilden dicke und unebene Schichten. Das liegt daran, dass sie für schnelle Einmalanwendungen bestimmt sind. Für den höchsten Detailgrad empfehlen wir Sprühlack von Tamiya. Er ist in einer breiten Palette an Farben verfügbar, unter anderem auch mit opalisierendem oder glitzerndem Effekt. Die Lacke lassen sich dünn auftragen und haben eine gute Deckkraft. Lack von Tamiya ist bei Amazon und in spezialisierten Hobby-Geschäften erhältlich. Der synthetische Lack der Produktlinie TS eignet sich gut zur Verwendung auf Kunstharzen von Formlabs und ermöglicht auch einen Übergang zu Klarlack oder sogar von Hand aufgetragener Acrylfarbe.

Polierfeile

Mit Polierfeilen für Fingernägel lässt sich auf einem grundierten und geschliffenen Teil eine glatte, glänzende Oberfläche erzielen. Sie sind in jeder Drogerie erhältlich. Besorgen Sie sich eine Polierfeile mit unterschiedlicher Körnung (auch Grit genannt). Lassen Sie die gröbste Körnung aus und verwenden Sie die Feilen zum Glätten (Buffing) und Polieren.

Polierpapier

Diese relativ neue Erfindung ist wie Schleifpapier in verschiedenen Körnungen erhältlich, nur viel feinkörniger. Dank der Vliesbeschichtung ist Polierpapier biegsam, und die feine Körnung ist ideal zum Polieren von Deckschichten und Klarlack.

Staubbindetuch

Staubbindetücher sind Baumwolltücher mit einem wachsartigen Überzug, mit denen vor dem Lackieren Staub und Haare von Oberflächen entfernt werden. Wischen Sie mit einem gefalteten Tuch in langen und vorsichtigen Bewegungen die Teiloberfläche ab, ohne die Richtung zu wechseln.

Kreppband

Wenn Sie in einem Durchgang lackieren, eignet sich standardmäßiges blaues Malerkreppband für gewöhnlich am besten. Drücken Sie die Ränder des Klebebands fest an, indem Sie ein Plastikteil (wie z. B. eine Kreditkarte) darüber streichen, um zu verhindern, dass Farbe darunter sickert.

Klarlack

Klarlack kann zwar unzureichend grundierte Oberflächen nicht retten, doch er gleicht keine Mängel in der Oberfläche aus und erzeugt je nach Wahl eine glänzende oder matte Oberflächenqualität. Bei Verwendung eines Klarlacks von Tamiya ist die Kompatibilität mit den bestehenden Lackschichten gewährleistet. Falls Sie Sprühlack einer anderen Marke verwenden, beachten Sie bitte die Klarlackempfehlungen des Herstellers.

Sicherheitsausrüstung

Beim Sprühlackieren ist man schwebenden Partikeln und Lösungsmitteln ausgesetzt, die Risiken für die Gesundheit bergen. Daher sollte eine zertifizierte Atemschutzmaske verwendet werden und der Arbeitsplatz gut belüftet sein. Tragen Sie beim Lackieren Nitrilhandschuhe, um Ihre Hände (und das Modell) vor dem Lack zu schützen.

• Lack (Farben für Grundlack und Decklack)
• Polierfeile
• Polierpapier
• Staubbindetücher
• Kreppband
• Klarlack
• Sicherheitsausrüstung: Handschuhe und Maske

1. Bereits grundiertes und montiertes Teil verwenden.
Falls Sie die Stützstrukturen noch nicht entfernt und die Oberfläche noch nicht abgeschliffen haben, lesen Sie diese Arbeitsschritte in unserem Leitfaden zur Grundierung nach.

2. Grundierte Oberfläche polieren.
Polieren Sie die Oberfläche vorsichtig mit Polierfeilen, zuerst mit der zweiten Stufe zum Glätten und schließlich zur Feinbearbeitung mit der dritten Stufe zum Polieren. So erhalten Sie eine glänzende Oberfläche.

3. Staub entfernen.
Wischen Sie die Oberfläche des Modells vorsichtig mit einem Staubbindetuch ab, um Staubreste zu entfernen. Wenden Sie nicht zu viel Druck an und wischen Sie in eine Richtung.

4. Sprühlack vorbereiten.
Tragen Sie Atemmaske und Handschuhe, um sich für das Lackieren bereitzumachen. Mischen Sie die Farbe, indem Sie die Kugel im Inneren der Sprühflasche 2 bis 3 Minuten lang umherschwenken. Ziel ist, die Pigmente vorsichtig mit dem Lösungsmittel zu mischen, ohne das Treibgas herauszuschütteln, da dies zu Blasenbildung in der Lackschicht führen kann.

5. Grundlack aufsprühen.
Anfang und Ende Ihrer Sprühbewegung sollten immer außerhalb des Modells liegen, um eine möglichst gleichmäßige Deckung zu erhalten. Halten Sie den Sprühkopf in ca. 15 cm Abstand zum Modell und machen Sie schnelle Sprühbewegungen über der Modelloberfläche, während Sie die Sprührichtung um das Modell rotieren. Die ersten paar Schichten sollten durchscheinend wirken. Sobald der Lack deckend aufgetragen ist, lassen Sie das Modell 20 bis 30 Minuten ruhen, damit die dünne Farbschicht trocknen kann. Für einen gleichmäßigen Farbüberzug reichen 2 bis 4 Schichten aus. 

6. Zwischen dem Auftragen der Schichten polieren.
Behandeln Sie das Modell zwischen dem Auftragen der Farbschichten leicht mit dem feinsten Schleifpapier und einer Polierfeile nach. Dadurch wird die Oberflächenbeschaffenheit weiter verfeinert. Dies sollte nach jedem hiernach folgenden Schritt wiederholt werden.

7. Bereiche, die keinen Decklack erhalten sollen, abkleben.
Schneiden Sie das Kreppband mit einer Schere oder einem Cutter-Messer zu. Kleben Sie es fest auf. Pressen Sie die Ränder fest an, damit keine Farbe daruntersickern kann.

8. Decklack auftragen (optional).
Durch das Auftragen einer Kontrastfarbe kreieren Sie mehrfarbige Farbverläufe oder satte Farbmischungen. Wenn Sie möchten, dass der Grundlack durchscheint, gehen Sie sparsam mit dem Decklack um – 1 bis 2 dünne Schichten reichen aus.

9. Mit Klarlack abschließen.
Wenn Sie Ihr Modell zwischen dem Auftragen der Farbschichten poliert haben, sollten schon 1 bis 2 dünne Schichten Klarlack für eine glänzende Oberfläche reichen. (Nach dem Polieren ist der Decklack selbst schon fast glänzend.) Es sind auch matte Lacke erhältlich, die Ihr Modell ebenfalls über Jahre hinweg schützen.

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