3D-drucken ohne hinzugucken

[Robbie Sandberg]

Dieser Thread soll eine Wissenssammlung zum Thema blind oder sehbehindert 3D-designen und -drucken werden.
Welche Drucker nutzt ihr? Welche Vor- oder Nachteile haben sie im Bezug auf Zugänglichkeit? Welche CAD und Slice Software könnt ihr empfehlen? Wo gibt es interessante modelle zum Runterladen?
Ich werde meine Erfahrungen mit OpenSCAD teilen und Updates zu neuen Entwicklungen posten. Wir vom DBSV-Jugendreferat sind mit Makern im Gespräch, die zugängliche Lösungen zum Slicen entwickeln wollen. Wenn es da etwas neues gibt, erfahrt ihr das hier.

[Robbie Sandberg]

Für Neulinge erstmal eine Erklärung zum Slicen. Wer das schon weiß, kann gleich zum nächsten Absatz gehen.
Wenn man mit einer CAD (Computer Aided Design) Software eine stl-Datei erstellt hat, muss diese mit einem Slicer für den Druck vorbereitet werden. Im Slicer kann man u.a. das Objekt skalieren, drehen, sowie die Schichthöhe und das Füllmaterial festlegen. Auch lässt sich einstellen, dass für überhängende Stellen Stützmaterial verwendet werden soll. Dieses kann man nach dem Druck leicht entfernen.
Wenn man z.B. einen Tisch mit vier Beinen designt hat, empfiehlt es sich, das Objekt für den Druck auf den Kopf zu Drehen. Dann wird zuerst die Tischplatte gedruckt und dann die Beine. Anders herum würde man massenhaft Stützmaterial für die Tischplatte verbrauchen.
Der Slicer speichert die Datei im G-Code-Format ab. Die lässt sich dann ausdrucken.

Da Slicer in der Regel nicht barrierefrei sind, hat der Hamburger Maker Felix Riedel eine Brückensoftware entwickelt, mit der wir selbstständig slicen können.

Der 3D-Print Helper muss nicht installiert werden. Man lädt nur den Ordner working-executable runter und legt ihn z.B. auf dem Desktop ab. Wer sich den Aufruf einfach machen möchte, erstellt eine Verknüpfung zur Datei main.exe.
Der 3D-Helper funktioniert zurzeit für Prusa und Ultimaker.
Hier könnt ihr den 3D-Print Helper bei Nextcloud runterladen.
Das Passwort ist: dbsv_printhelper!25
Auf der Website müsst ihr in der Tabelle der verfügbaren Dateien einen Haken beim 3D-Print Helper setzen und auf Runterladen klicken.
Damit der Helper funktioniert, muss auch der Prusa Slicer installiert sein. Auf der Prusa Website könnt ihr den Prusa Slicer Runterladen.

Der Helper wird mit Tab durchlaufen. Zuerst muss der Pfad zum Slicer einmalig festgelegt werden. Dazu gibt es die Schaltfläche Slicer Pfad.
Standardmäßig liegt die Zieldatei prusa-slicer-console.exe im Ordner "C:/Programme/Prusa3D/PrusaSlicer".

Das Programm wird mit Tab durchlaufen.
In einem Dropdown-Menü gibt es Profile mit unterschiedlichen Schichthöhen und Stützarten.
Um zu slicen wählt man über die Schaltfläche „Dateipfad auswählen“ eine stl-Datei aus. Dann klickt man auf „slicen“ und vergibt einen Namen für die G-Code-Datei, die per USB-Stick an den Drucker gegeben wird.
Das Programm gibt Audiosignale aus, wenn eine Aktion abgeschlossen ist.
Ein einfaches kurzes Signal gibt an, dass die Aktion erfolgreich war. Ein doppeltes kurzes Signal, das ein Fehler aufgetreten ist.
Nach den Slicen-Button gibt es Eingabefelder für Skalierung in Prozent und Rotation in Grad für die X-, Y- und Z-Achsen.
Dann folgend der Button für den Slicer-Pfad und Beenden.

[Robbie Sandberg]

Wenn der Slicer und der Helper installiert sind, fehlt nur noch die Design Software.
Die Entwicklungsumgebung, mit der wir blind Objekte designen können, heißt OpenSCAD. Hier der Direktlink zum Windows Installer von OpenSCAD
In OpenSCAD werden Objekte konstruiert, indem man sie in geometrische Formen zerlegt, die man mittels Programm Code definiert.
Das sind die sogenannten Primitiven. Zur Auswahl stehen Vierecke, Kugeln und Zylinder.
Stellt euch ein kleinkind vor, das mit Bauklötzen ein Haus baut. Es nimmt einen viereckigen Klotz und legt einen Dreieckigen obendrauf. Fertig ist das Haus.
So ähnlich läuft es in OpenSCAD, nur dass man hier viel detailreicher sein kann. Man muss sich überlegen, mit welchen geometrischen Formen man das gewünschte Ziel erreichen kann.
Für diese gibt man Größe und Position in drei Ebenen an, der x-. Y- und Z-Ebene.
Die Formen können auch gedreht, umhüllt oder subtrahiert werden. Beim Haus unseres Kindes fehlen z.B. Fenster und Türen. Diese könnte man durch Subtraktion aus dem Klotz schneiden.
Durch Rotation und Transformation weiterer Vierecke und Zylinder könnten wir dem Haus sogar einen Balkon und einen Schornstein geben.
Wie kriegt man nun mit geometrischen formen geschwungene Dachziegel hin? Indem man mehrere Zylinder anlegt und diese umhüllt.
Möchte man jetzt auch noch, dass man die individuellen Mauersteine fühlen kann, definiert man ein entsprechendes Viereck und lässt es durch eine code-Schleife zu Wänden aufschichten.
Am Ende kommt ein Naturgetreues Haus dabei raus, das weit vom Spiel mit Bauklötzen entfernt ist - und dem man die einzlnen Komponenten nicht unbedingt ansieht.
Das Designen mit OpenSCAD macht mir eine Menge Spaß und ist ein sehr kreativer Prozess.
Um sich der Syntax anzunähern, empfehle ich die Website OpenSCAD meistern, mit der ich auch angefangen habe.

[Robbie Sandberg]

Bevor man mit OpenSCAD loslegt, sollten zwei Einstellungen vorgenommen werden, die nach aktuellem Stand nicht mit Screen Reader zu erreichen sind.
Über das Menü „Bearbeiten“ ruft man die Einstellungen auf.
Hier wählt man den Reiter "Editor" aus und wählt im Dropdown für "Zeilenumbruch" das Feld "Nie" aus.
Grund: Der Editor bricht standardmäßig eine Code-Zeile in mehrere Abschnitte um. Das führt dazu, dass beim zeilenweise Navigieren mit dem Cursor eine Code-Zeile so oft vorgelesen wird, wie es Abschnitte gibt. Vergleichbar ist das mit dem Navigieren in einer Tabellenzelle, wo bei Cursor rauf oder runter immer die gesamte Zelle vorgelesen wird.
Das macht die Navigation im Editor äußerst nervig.

Weiterhin sollten autovorschläge bei der Eingabe abgestellt werden.
Grund: Wenn man Buchstaben eingibt, zeigt der Editor Code-Vorschläge an,die dazu passen. Schreibt man z.B. „tr“, wird „translate“ vorgeschlagen.
Das wäre sehr hilfreich, wenn man den Vorschlag übernehmen könnte. Leider ist das nicht nur nicht möglich, sondern das Fenster bzw. der Screen Reader friert ein. Man muss das Fenster mit Alt-Tab verlassen und erneut fokussieren, um weiterarbeiten zu können.

OpenSCAD hat drei Fenster, die für uns wichtig sind.
Öffnet man das Programm, befindet man sich im Editor, in dem der Code geschrieben wird.
Um Code als .stl-Datei zu exportieren, muss er zunächst gerendert werden, das heißt im Wesentlichen auf Fehler überprüft. Dazu drückt man F6.
Ein Pling signalisiert den Abschluss des Renderns.
Wird ein Fehler gefunden, erscheint eine Warnmeldung. Über das Menü, das man mit der Alt-Taste erreicht, kommt man zum Menü „Fenster“, wo man die Fehlerliste anzeigen kann.
Dieses Fenster wird mit Tab durchlaufen. Zuerst fokussiert man so ein Feld mit der Nummer der Zeile, in der der Fehler gefunden wurde.
Dies ist für Blinde nicht besonders hilfreich, weil die zeilennummern im Editor von Scrren Readern nicht ausgegeben werden.
Das nächste Feld informiert über die Art des Fehlers. In der Regel handelt es sich um einen Syntax-Fehler, also ein vergessenes Steuerzeichen, wie eine Klammer oder ein Semikolon.
Drückt man auf einem der Felder Enter, landet man im Editor auf der betreffenden Zeile.
Man behebt den Fehler und drückt erneut F6.
Bei komplexeren Operationen, etwa Schleifen, kann das Rendern schon mal länger dauern. Um sich über den aktuellen Status zu informieren, kann man über das Fenster-Menü das Konsolen-Fenster aufrufen.
Hier steht etwa „Rendering finished“.
Ist das Objekt gerendert, kann man es mit F7 in eine stl-Datei exportieren.
Mit ctrl-s kann man den Code als .scad-Datei sichern.

[Robbie Sandberg]

Weiter unten könnt ihr einen zip-Ordner mit zwei Dateien zum Drucken von Braille-Schrift runterladen.
Damit kann man Schilder drucken, die man auf Geländer oder Türen kleben möchte, man kann aber auch die Braille-Beschriftung in ein Objekt integrieren. Ich habe mir z.B. kleine Boxen für Bauteile wie Widerstände, Kondensatoren, Transistoren, verschiedene Schraubengrößen etc. mit dem jeweiligen Inhalt als Braille-Beschriftung gedruckt. So wird die Schrift eine Eigenschaft des Objekts. Man muss nicht kleben und nichts kann sich ablösen.

Die Datei Braille-scad enthält die Module für die Erzeugung der Schrift. Die müsst ihr nicht öffnen, es sei denn, ihr wollt die Parameter verändern.
In der Datei Braille-Block.scad müsst ihr den zu druckenden Text eintragen.
(Für Wörter Großbuchstaben verwenden, für Vollschriftzahlen das Nummernzeichen mit Großbuchstaben, für Computer-Braille-Zahlen normale Zahlen, für Satzzeichen das dem gewünschten Punktmuster entsprechende Zeichen, z.B. Größerzeichen für Punkte 4 5).

Wenn ihr nur ein Schild drucken wollt, könnt ihr direkt in der Datei rendern und exportieren.
Wenn ihr ein Objekt beschriften wollt, müsst ihr den Inhalt markieren und in die betreffende SCAD-Datei einfügen.

Wenn ihr nichts verändert, wird der Schriftzug entlang der Y-Achse gedruckt. Die Platte steht mit der linken unteren Ecke im Nullpunkt.

Beachtet, dass ihr bei Druck auf Objekten das Ganze um die Plattendicke (plate_thickness) in das Objekt hineinversetzen müsst, damit nur die Schrift zu fühlen ist.

Beachtet auch, dass die Schrift möglichst vertikal gedruckt wird, um Derma-Braille zu vermeiden. Möglicherweise müsst ihr das Objekt drehen, um die Braille-Schrift vertikal drucken zu können.

Erklärung: Wenn man Braille horizontal druckt, also so, wie ein Blatt Papier auf dem Tisch, entsteht ein sehr raues Punktprofil (Derma-Braille).
Wenn man es vertikal druckt, wie ein Schild an einer Tür, ist das Ergebnis sehr angenehm zu lesen.

Hier der zip-Ordner zum Runterladen. Die Dateien müssen im selben Ordner liegen, um zu funktionieren.

Braille_OpenSCAD.zip

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