Dreißig Corgi-Schlüsselanhänger in dreifarbigem PLA, je etwa 3 × 3 × 3 cm. Das war die Aufgabe: einen Kundenentwurf in eine Serie mehrfarbiger FDM-Schlüsselanhänger umzusetzen, gedruckt auf dem Prusa Core One+ mit MMU. Das Projekt brauchte vier bis sechs Testrunden, und die meisten Iterationen lösten Probleme, die am Bildschirm nicht absehbar waren.
Modellieren mit Blick auf den Druck
Das Konzeptbild zeigte einen gedrungenen Corgi mit überdimensionierten Ohren, schlichten Augen und gerade genug Charakter, um zu gefallen. Wir modellierten ihn in Blender mit einem Sub-D-Workflow: einfache Basismeshes mit Subdivision-Surface-Modifikatoren, so lange wie möglich simpel gehalten.
Jede Modellierentscheidung musste berücksichtigen, was FDM bei 3 cm auflösen kann. Augen und Mund, die am Bildschirm proportional richtig aussahen, druckten im Schlüsselanhänger-Maßstab als kaum sichtbare Markierungen. Wir gingen mehrere Iterationen durch, vergrößerten diese Details jedes Mal und testeten per Druck. Die endgültige Version hat Augen und Mund, die deutlich größer sind als der Entwurf vorsah. Im Druckmaßstab wirken sie richtig.
Wir konzipierten das Modell von Anfang an für stützenfreien Druck. Die gerundete Körperform und flache Basis des Corgis machten das für den Großteil der Geometrie möglich. Die Ausnahme war die Schnauze: sie überhing genug, um Stützen zu benötigen. Statt auf automatisch generierte Slicer-Stützen zu setzen, modellierten wir eine einzelne Stützstruktur direkt in Blender. Eine dünne Brücke verbindet Schnauze und Körper und bricht nach dem Druck sauber ab. Konstruierte Stützen geben mehr Kontrolle über Platzierung und Abbruchpunkte als alles, was ein Slicer automatisch erzeugt.
Farbtrennung mit Booleans
Der Corgi brauchte drei Farben: Orange für den Körper, Beige für Gesicht und Brust, Schwarz für Augen und Mund. Mehrfarbiger FDM-Druck am Prusa-MMU erfordert, dass jede Farbe ein separates Mesh-Objekt ist.
Wir trennten das Modell mit Boolean-Modifikatoren in Blender in Farbregionen auf. Die Objekte überlappen sich leicht an den Grenzen, damit beim Druck keine Lücken zwischen den Farben entstehen. Ohne diese Überlappung zeigen sich kleine Lücken als sichtbare Linien auf dem fertigen Teil. Blenders Batch-STL-Export machte die Übergabe unkompliziert: er exportiert jedes Objekt als separate Datei. Beim Import mehrerer STL-Dateien in PrusaSlicer fragt das Programm, ob die Dateien zu einem einzigen mehrteiligen Objekt gehören. Wir bestätigten, ordneten Filamentfarben pro Teil zu, und der Slicer übernahm die Werkzeugwegberechnung.
Erste Drucke und das Maßstabsproblem
Der erste Testdruck nutzte vorhandenes Filament in Farben, die nicht der finalen Palette entsprachen. Strukturell druckte er gut. Kein Farbbluten, keine fehlgeschlagenen Details. Das gab uns ein falsches Gefühl der Sicherheit.
Als die finalen Filamente eintrafen (Beige, Orange und Schwarz, alle von einer günstigeren Marke) begannen die Probleme. Das schwarze Filament blutete sichtbar über ganze Schichten und färbte sowohl Orange als auch Beige ein. Bei 3 cm gab es keinen Ort, die Verunreinigung zu verstecken. Jede Fläche war sichtbar, und ein Bruchteil eines Millimeters Farbübertrag fiel sofort auf. Die Kombination aus dunklerem, günstigerem Filament und kleiner Geometrie verstärkte jede Unvollkommenheit in den Farbübergängen.
Farbbluten am MMU in den Griff bekommen
Da dies unser erster MMU-Serienauftrag war, bedeutete das Lösen des Farbblutens, das Spülsystem von Grund auf zu verstehen.
Der erste Ansatz war der naheliegendste: den Wischturm vergrößern. Mehr Spülen sollte sauberere Übergänge bedeuten. Es half geringfügig. Das schwarze Filament war aber so hartnäckig, dass selbst ein größerer Turm es nicht vollständig ausspülte, bevor die nächste Farbe startete.
Der zweite Ansatz: die Füllung als zusätzlichen Spülraum nutzen. Das verunreinigte Filament landete im Inneren des Modells, statt im Turm zu verschwinden. Mechanisch funktionierte das, aber das dunkle Spülmaterial schimmerte durch die beigen Außenwände. Für ein opakes oder dunkleres Modell ist dieser Ansatz akzeptabel. Für einen hellfarbigen Schlüsselanhänger war er keine Option.
Die Lösung war die Spülvolumen-Matrix in PrusaSlicer. Diese Funktion erlaubt es, ein spezifisches Spülvolumen für jeden Filament-zu-Filament-Übergang unabhängig einzustellen. Schwarz nach Beige brauchte deutlich mehr Spülen als Orange nach Beige. Nachdem wir die Volumina pro Übergang kalibriert hatten, verschwand das Farbbluten. Das ist die Einstellung, die die meisten beim Einstieg ins MMU-Drucken übersehen. Sie ist die wirksamste Lösung gegen Farbverunreinigung.
Das Befestigungsproblem
Ein Schlüsselanhänger braucht eine Möglichkeit, einen Ring zu befestigen. Wir modellierten eine kleine Bohrung im Corgi-Kopf und planten, eine kleine Öse direkt in das PLA einzuschrauben.
Die erste Schraube brach, bevor sie vollständig eingedreht war. Das PLA hielt; die Schraube nicht. Wir versuchten es mit einer zweiten. Sie brach ebenfalls. Die Geometrie war zu eng: Die Schraube konnte kein Gewinde schneiden, ohne unter dem Drehmoment zu brechen. Wir vergrößerten die Bohrung, aber dann hatte die Schraube keinen Halt und ließ sich herausziehen. Die Öse war schlicht zu dünn, um das Drehmoment zum Selbstschneiden in PLA in diesem Maßstab auszuhalten.
Die Lösung waren Wärmeeinpresseinsätze. Wir erhitzten die Öse und drückten sie in das PLA, das dabei weich wurde und sich beim Abkühlen um das Metall legte. Das Ergebnis war eine stabile mechanische Verbindung ohne gebrochene Hardware und ohne Spiel. Für alle, die kleine PLA-Teile mit eingeschraubter Hardware entwerfen: Wärmeeinpressung ist der zuverlässige Weg. Selbstschneidende Schrauben im Schlüsselanhänger-Maßstab sind das Risiko nicht wert.
Platte packen und die Serie starten
Nach dem Druck öffneten wir jeden Schlüsselring mit zwei Zangen, fädelten ihn durch die Öse und schlossen ihn wieder. Dreißig Schlüsselanhänger, einer nach dem anderen.
Mit finalisiertem Modell und eingestellten Spülvolumina war der letzte Schritt die Skalierung auf eine vollständige Serie. Wir packten 15 Corgi-Schlüsselanhänger auf eine Prusa-Core-One+-Bauplatte, jeder mit seiner konstruierten Stützstruktur.
Enge Platzbelegung bei Mehrfarbendrucken erhöht das Risiko von Fäden zwischen den Teilen während der Werkzeugwechsel. Die konstruierten Stützen halfen auch hier: Sie gaben der Düse saubere Fahrwege zwischen den Teilen und reduzierten das Risiko, Filament über die Platte zu ziehen.
Die finalen Drucke kamen sauber und gleichmäßig von der Platte. Kein Schleifen, kein Lackieren, direkt vom Drucker. Dreißig Corgis in Orange, Beige und Schwarz, jeder mit einer eingewärmten Öse und einem Metallschlüsselring.
Projekt
Die fertigen Corgi-Schlüsselanhänger und die gesamte Serienproduktion im Überblick.
Mehr lesenWas wir mitgenommen haben
Der Corgi-Schlüsselanhänger war unser erster mehrfarbiger Serienauftrag, und das meiste, was wir gelernt haben, kam aus Problemen, die wir mitten im Projekt lösen mussten. Wir haben jetzt einen getesteten Workflow für kleine MMU-Serien: Boolean-Farbtrennung in Blender, übergangsspezifische Spülvolumina in PrusaSlicer, konstruierte Stützen für die Platzbelegung und Wärmeeinpressung für die Hardwarebefestigung. Jede dieser Techniken haben wir in diesem Projekt durch Iteration erarbeitet.
Die wichtigste Erkenntnis: Mehrfarbiger FDM-Druck im Schlüsselanhänger-Maßstab ist für kleine Serien machbar, aber er verlangt mehr Iterationsaufwand als einfarbige Arbeiten. Modellierung, Slicing und Montage müssen alle berücksichtigen, dass jede Unvollkommenheit bei 3 cm sichtbar ist. Wer diese Details einmal richtig einstellt, hat einen reproduzierbaren Prozess. Wir sind bereit für den nächsten.