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LEGO Bausteine aus dem 3D-Drucker

LEGO Bausteine zu drucken ist nicht allzu schwierig.
Voraussetzung ist ein gut kalibrierter 3D-Drucker, sonst passen die Steine nicht.
Vorlagen für LEGO Steine gibt es bei Thingivers und Co. genug.

Warum einen LEGO Baustein selber konstruieren oder drucken?

1. Es macht Spaß.
2. Die Bausteine sind leicht zu drucken.
3. Man kann völlig neue Bausteine entwerfen.
4. Es kostet kaum etwas, außer Zeit.
5. Man gewinnt Erfahrung.

Ein Standard LEGO Baustein ist sehr einfach konstruiert. Ein Nachbau in einem CAD Programm wie Fusion 360 geht sehr schnell. Es sollte allerdings ein Programm mit Bemaßung sein.

Auf der Seite von Robert Calliau findet man Maßangaben zum LEGO System.

Diese Werte übernimmt man ins CAD Programm und druckt den Baustein erst mal eins zu eins aus. Die Außenabmessungen sollten auf jeden Fall stimmen, ansonsten ist der Drucker nicht richtig kalibriert. In Fusion würde ich die Werte als Variablen in die Parametertabelle packen. So kann mit einer Änderung das gesamte Modell angepasst werden. Eine Anpassung der Originalmaße kann insbesondere bei Innenradien beim 3D-Druck notwendig sein. Innenradien werden generell zu klein gedruckt. Der Effekt ist besonders bei kleine Radien zu beachten.

Bei regelmäßigen Formen sollte man unbedingt die Pattern Funktion in den Programmen nutzen. Man konstruiert quasi eine Grundzelle und lässt diese per Formel vervielfältigen. Mit einem Baustein Modell sind wir dann in der Lage neue Bausteine – beliebiger Größe zu berechnen. Um aus einem 4er einen 8er Brick zu machen, müssen wir nur eine Zahl anpassen.

Einen solchen universellen LEGO Baustein habe ich hier bei Thingiverse hinterlegt.

Mit Fusion 360 kann man dann jede beliebige Größe daraus ableiten.
Im folgenden Bild ist damit ein 20×20 Monster entstanden.

Was macht man wenn der LEGO Baustein nicht passt?

1. Man druckt einen Würfel mit ca. 20mm Kantenlängen aus und misst ob der Drucker auch wirklich 20mm gedruckt hat. Wenn nicht nach 3D-Drucker Kalibrierung googlen und handeln.
2. Man verändert die Einstellungen im Slicer. Einen Artikel zu verschiedenen Slicern und LEGO hatte ich hier verfasst.
3. Erst wenn  1. und 2. abgearbeitet sind würde ich die CAD-Datei verändern.

Der Druck eines 0518 LEGO Bausteins ist ziemlich unspektakulär. Macht aber trotzdem Spaß.
Richtig interessant wird immer erst wenn man etwas Eigenes und Neues schafft. Man könnte zum Beispiel den Baustein zu einem Schlüsselanhänger oder einer LED-Lampe umfunktionieren. Oder man druckt seine Bausteine mit ungewohnten Materialien aus.

Folgende exotischen Filamentsorten wären denkbar:

• nachtleuchtend
• Holzfilament
• Carbon
• flexible

Was kostet mich eigentlich ein LEGO Baustein aus dem 3D-Drucker?

Baustein	2 x 2
Material PLA	1,5 g	0,03 €
Energie	0,0012 kWh	0,005 €
Druckzeit	5 bis 15 Min.
Filamentmenge	0,5 m bei 1,75mm Durchmesser

Wir kommen so auf 3 Cent pro Gramm LEGO Material und Energiekosten.
Handelsübliche Set beginnen so bei 6 Cent /g. Einzeln müssten wir ca. 15 Cent zahlen. Die Spritzgussmaschine dürfte einen ordentlichen Gewinn abwerfen.

Der Drucker ist natürlich keine Konkurrenz zur Spritzgussmaschine. Keiner möchte sich 1000 Steine ausdrucken. Zumal die Qualität der Spritzgussmaschine besser ist. Aber der Drucker ist unsere einzige Möglichkeit einen eigenen Baustein zu kreieren.

Ein Druckdienstleister würde diesen Stein als Unikat für 3 bis 6€ in Kunststoff drucken.
Man könnte ihn auch extravaganter in Silber ab 100 € oder in Platin ab ca. 2.600$ ordern. Da wäre allerdings nur die Form gedruckt und das Edelmetall aus der Wachsform gegossen. Ich bleibe vorerst bei Kunststoff -).