Fotos aus dem 3D-Drucker: So gelingen perfekte Lithophane
Philipp Sussmann
Philipp hat seinen beruflichen Werdegang als Praktikant in einer Werbeagentur begonnen und ist mit verantwortlich für das Design von Bierdeckeln, Werbetafeln und einem Fan-Bus eines großen Fußballvereins. Danach folgte der erste Schritt zum Journalismus: Ein Volontariat bei PC-Zeitschriften, die heute kaum noch jemand kennt - PC Direkt und PC Professionell. Dann folgte ein mehrjähriger Ausflug in die Welt des Marketings, PR-Arbeit und Qualitätsmanagement in einem mittelständischen Handelsunternehmen.
Seit 2015 ist Philipp bei Heise im Team von Bestenlisten aktiv. Hier bringt er auch seine privaten Interessen ein und deshalb für Drohnen, Laser, Balkonkraftwerke, Powerstations und zahlreiche China-Gadgets wie Handwärmer, USB-Lötkolben oder Mini-Taschenlampen zuständig.
3D-Drucker eignen sich nicht nur für dekorative Objekte oder den Druck von Funktionsteilen, sondern auch für beeindruckende Fotos. TechStage zeigt, wie man mit wenigen Schritten vom Foto zum fertigen Lithophane kommt.
Wer einen 3D-Drucker besitzt, kennt das – manchmal gehen einem die Ideen aus, was man denn als Nächstes drucken will. Das liegt unter anderem daran, dass das Erstellen von eigenen Modellen nicht ganz einfach ist. Hier bleibt zunächst etwa der Griff zu kostenlosen Druckvorlagen.
Dieser Ratgeber gehört zu unserer Themenwelt 3D-Drucker. Neben konkreten Einzeltests finden sich hier zahlreiche Ratgeber und Vergleichstests.
Lithophane
Wer unkompliziert etwas Eigenes gestalten will, stolpert früher oder später über das Thema Lithophane. Hierbei handelt es sich laut Wikipedia um eine Reliefdarstellung von Bildern in lichtdurchlässigem Material, welche ihre Wirkung erst mit entsprechender Beleuchtung entfaltet. TechStage hat getestet, wie solche beeindruckenden Projekte mit dem eigenen 3D-Drucker gelingen.
Letztlich geht es um Bilder, Grafiken und Fotos, welche mit dem 3D-Drucker ausgedruckt und dann per Hintergrundbeleuchtung in Szene gesetzt werden. Um eine kontrastreiche und scharfe Darstellung zu erreichen, wird das Bild zunächst in Grautöne umgewandelt und dann in ein dreidimensionales Modell übersetzt. Je heller ein Bereich ist, desto dünner ist das Lithophane an der entsprechenden Stelle. Je dicker das Modell ist, desto dunkler ist die Darstellung – hier kommt weniger Licht durch.
Um die Umwandlung von 2D in 3D muss man sich nicht selbst kümmern. Kostenlose Onlinetools übernehmen den Großteil der Arbeit. Zu den bekannten Anbietern gehören etwa 3dp.rocks, lithophanemaker.com oder die Seite ItsLitho.
Trotzdem gibt es einige Dinge, die man bei der Erstellung und beim Druck der Lithophane beachten muss. Wir haben die wichtigsten Punkte und Schritte durchgespielt und zeigen diese am Beispiel eines Familienfotos, welches wir auf ItsLitho vorbereitet und dann mit der Slicing-Software Cura verarbeitet haben.
Ausgedruckt wurde mit dem Anycubic Vyper (Testbericht). Das verwendete Filament ist ein weißes PLA+-Filament von JaJo. Theoretisch funktionieren Lithophane zwar auch mit farbigen Filamenten, für hohe Fotoqualität, sollte man aber immer auf weißes Material zurückgreifen. Die Drucke kosten außer einiger Druckzeit nur einige Cent Materialkosten.
Der Druck von Lithophanen funktioniert auch mit SLA-Druckern und der Verwendung von weißem Resin. Aktuell haben wir hier bisher kaum Erfahrungen, weshalb wir uns hier auf die Erstellung mit klassischen FDM-Druckern konzentrieren.
Umwandlung Foto
Welche Abmessungen, Form und Qualität das fertige Lithophane haben soll, bleibt dem Nutzer überlassen und kann ganz individuell angepasst werden. Je nach Form des Lithophane stehen hier unterschiedliche Attribute zur Verfügung. Letztlich heißt es hier ausprobieren. Neben einem flachen Bild stehen auch etwa Herzform, Kugel, Zylinder, Vase, Weihnachtsschmuck oder Lampenschirm zur Auswahl. Die Auswahlmöglichkeiten sind enorm, wir beschränken uns in der Bilderstecke aber auf ein einfaches Beispiel.
Auf der Startseite genügt ein Klick auf GET STARTED und man kann loslegen.
Nun werden zunächst neue Formen für die Lithophane vorgestellt. Das Fenster einfach schließen.
Wir landen im Reiter Model-Viewer. Zunächst wollen wir aber unser Foto hochladen und klicken auf den Reiter Upload.
Nun Klicken wir auf Add Image und wählen das gewünschte Bild.
Wir benutzen ein Familienfoto im Jpeg-Format.
Das Hochgeladene Bild kann nun ausgewählt und unter dem Reiter Edit bearbeitet werden.
Die Grundeinstellungen liefern gute Ergebnisse. Trotzdem kann es sich lohnen, mit den Werten zu experimentieren.
Wir wählen die Standardvorlage Plane. Ein flaches Lithophane mit dünnem Rand.
Neben flachen Bilder stehen auch etwa Zylinder, Kegel, Kugel, Glöckchen oder ganze Lampenschirme zur Auswahl.
Beim Kugel-Lithophane stehen natürlich andere Einstellungsmöglichkeiten als beim flachen Bild zur Verfügung.
Mit dem Zylinder lassen sich etwa Windlichter realisieren.
Gebogene Lithophane stehen auch ohne Hilfsmittel und sehen klasse aus. Der Radius kann frei eingestellt werden.
Die Glockenform wäre etwas zu Weihnachten. Wer will, kann auch Lampenschirm oder Vase als Grundform wählen.
Unser einfaches Lithophane misst 10 x 5,5 cm und ist zwischen 0,8 und 3,2 mm dick. Zusätzlich wird ein schmaler Rahmen erstellt.
Wenige Sekunden nach dem Klick auf das Download-Symbol (rechts unten im Hauptfenster) erscheint dieses Fenster und wir können die fertige Datei herunterladen.
Wichtig ist es, auf ausreichend Kontrast beim Ausgangsbild zu achten. Für unseren Test haben wir ansonsten die Grundeinstellungen von ItsLitho übernommen und damit erfreulich gute Ergebnisse erzielt.
Druckvorbereitung
Die nach der Erstellung heruntergeladene STL-Datei müssen wir im Slicing-Programm öffnen und die Druckparameter einstellen. Hier sind außer den üblichen Einstellungen für etwa die Temperatur folgende Punkte wichtig:
- Für eine sehr hohe Qualität muss eine sehr niedrige Druckgeschwindigkeit gewählt werden. Wir empfehlen für perfekte Drucke eine Druckgeschwindigkeit von 20 mm/s für die erste Schicht für alle weiteren Schichten maximal 35 mm/s.
- Je niedriger die Schichtdicke ist, desto detaillierter wird das Ergebnis. Für schöne Lithophane sollte man dem Drucker Zeit geben. Wir empfehlen eine Schichthöhe zwischen 0,1 bis maximal 0,2 mm.
- Damit sich das Lithophane beim Druck nicht von der Druckplatte löst, muss auf ausreichend Kontaktfläche geachtet werden. Wir empfehlen hier die zusätzliche Unterstützung durch eine Raft- oder Brim-Hilfsstruktur. Diese kann in Cura im Reiter Druckplattenhaftung ausgewählt werden.
- Um den gewünschten Durchscheineffekt zu erreichen, muss das Lithophane unbedingt massiv, also mit 100 Prozent Füllung, gedruckt werden.
Zunächst wird die mit ItsLitho erstellte STL-Datei in Cura geladen.
Für den Test benutzen wir eine Schichtdicke von 0,14 mm. Der Rest der Einstellungen entspricht den Voreinstellungen vom Standard-Druckerprofil.
Um die Haftung der sehr kleinen Kontaktfläche zwischen Lithophane und Druckbett zu erhöhen, benutzen wir eine Brim-Struktur.
Für ein erfolgreiches Ergebnis muss die Fülldichte auf 100 Prozent eingestellt sein.
Die angegebene Zeit liegt zwar daneben. Mit knapp 3 Stunden und 50 Minuten ist unser Test-Litho trotzdem schnell fertig.
Das Relief ist gut zu erkennen. Wirklich schön ist das Ergebnis aber erst mit Hintergrundbeleuchtung.
Im Gegenlicht zeigt sich das Lithophane in voller Pracht. Die Qualität ist trotz einer deutlich zu hohen Geschwindigkeit (80 mm/s) wirklich ansehnlich.
Halbrund steht das Lithophane auch ohne zusätzliches Hilfmittel.
Auch die anderen Versuche haben sich gelohnt.
Ins rechte Licht gerückt, haben die Bilder Charme und Magie.
Die Glockenform ist speziell für Weihnachtsschmuck gedacht.
Anschließend senden wir die vorbereiteten Daten per SD-Karte an den Drucker und der Druck beginnt. Nach knapp vier Stunden steht unser fertiges Lithophane auf der Druckplatte. Die Haftung war dank Stützstruktur ausreichend. Bei hohen Lithophanen sollte man hier großzügig sein, da flache Drucke dann schnell mal in Schwingung geraten. Das macht sich im besten Fall bei der Druckqualität bemerkbar. Im schlimmsten Fall, löst sich das Modell vom Druckbett und der Druckvorgang schlägt fehl.
Das Relief des verwendeten Kinderfotos ist gut zu erkennen, sieht auf den ersten Blick aber nur mäßig hübsch aus.
Erst mit Hintergrundbeleuchtung kommt der eigentliche Effekt zum Tragen. Das funktioniert etwa, indem man das Bild gegen die Sonne hält oder es von hinten mit LED oder Teelicht beleuchtet. Nun zeigt sich das 3D-gedruckte Foto in voller Pracht. Selbst kleine Details und Helligkeitsunterschiede sind mit passender Beleuchtung super zu erkennen.
Für eine dauerhafte Beleuchtung gibt es zahllose kostenlose Vorlagen für Halterungen für Lithophane. Wer sich in den Einstellungsmöglichkeiten von ItsLitho umsieht, findet auch dort die Möglichkeit, entsprechende Halterungen zu generieren.
Um ordentliche Ergebnisse zu erzielen, müssen lediglich die oben genannten Tipps beherzigt werden. Neben dem Drucker und der Vorbereitung hat allerdings auch das verwendete Filament einen großen Einfluss auf das Gesamtergebnis. Wie groß die Unterschiede verschiedener PLA-Filamente in der Praxis sind und welche Materialien sich für Lithophane anbieten, zeigt unser Vergleichstest von 9 verschiedenen PLA-Filamenten ab 10 Euro.
Fazit
Lithophane zu erstellen ist mit den geeigneten Tools unkompliziert und auch für Druckeinsteiger problemlos möglich. Wer langsam druckt, für ausreichend Haftung sorgt und daran denkt, den Wert Infill auf 100 Prozent zu stellen, kann auch mit günstigem Filament und günstigen Druckern beeindruckende Ergebnisse erzielen. Welches weiße PLA empfehlenswert ist, zeigt unser Filament-Vergleichstest.
Wer keine Lust auf 3D-gedruckte Fotos hat, findet im Ratgeber kostenlose Druckvorlagen für 3D-Druckerweitere Anregungen, für die sich dann etwa buntes Rainbow-Filament eignet.
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