3D Druckdienste gibt es im Internet ja einige, manche haben auch einen eigenen 3D Drucker. Das Problem ist nur immer vorherzusehen, welchen Materialwert der Ausdruck wirklich hat und was er wiegt. Weil ich genau das wissen wollte, habe ich mir auf Thingiverse einfach mal einen Tablethalter heruntergeladen und mit slic3r in gcode umgewandelt.
In der gcode Datei befindet sich dann eine Zeile mit dem Inhalt

[code]; filament used = 15568.0mm (12.2cm3)[/code]

Wäre es jetzt nicht schön zu wissen, was die Länge wirklich bedeutet? Bei einer normalen 1 Kg Rolle kennt man zwar das Gewicht und den Durchmesser des Filaments, die Länge ist jedoch meistens unbekannt. So lässt sich also weder abschätzen, wie viel % der Rolle verbraucht werden, noch der Preis oder das Gewicht.
Ich habe mir also Gedanken gemacht, wie man die Masse des Objekts ausrechnen kann. Sobald die ausgerechnet ist, kann man schließlich alles Weitere Problemlos berechnen.

Für den Eiligen

Wer jetzt einfach nur berechnen möchte, ohne großartig zu Wissen, wie die Berechnung funktioniert, dem empfehle ich filament.smartnoob.de. Um in HTML, CSS & Javascript nicht einzurosten, habe ich schnell diesen online Rechner erstellt
Das Tool ist open source und wird vollständig auf GitHub (auch die Webseite selbst) gehostet. Das Repository ist hier zu finden.

Die Mathematik

Das Volumen
In neueren Sli3er Versionen wird das Volumen mit angegeben, bei meiner Suche im Internet fand ich allerdings auch Beispiele ohne Volumenangabe, weshalb ich Sicherheitshalber das Volumen selber aus der Länge berechne.
Im Grunde ist das abgerollte Filament ein Zylinder, also brauchen wir die folgende Formel zur Berechnung:

Volumen

h wäre in diesem Fall die Länge des Filaments, r ist der Radius (Durchmesser des Filaments geteilt durch 2). Er sollte Sicherheitshalber immer ausgemessen werden. Alle Angaben sind in mm zu machen.

Die Masse
Hier wären wir dann schon beim spannenden Teil. Beispielhaft zeige ich das hier für PLA, bei ABS erfolgt die Berechnung dann mit anderen Werten.
Das Volumen haben wir bereits oben ausgerechnet. Es hat die Einheit mm³. Nun erinnern wir uns an unsere Chemierfolge aus der 6. Klasse und suchen die Dichte für PLA. Wikipedia sagt dazu: 1210–1430 kg/m3.
Da wir allerdings unser Volumen in der Einheit mm³ haben und wir das Gewicht in Gramm angeben möchten, muss die Dichte zunächst in g/mm³ umgewandelt werden. Hier werde ich 1430 kg/m³ verwenden. Einen Umrechner findet man unter anderem hier. Wer natürlich weiß, wie man sich den entsprechenden Faktor selber berechnen kann, der kann auch das tun. In diesem Fall ist der Umrechnungsfaktor 1000000:

Dichte umrechnen

Da wir jetzt das Gewicht pro mm³ kennen und das Volumen in mm³ ausgerechnet haben, könnnen wir jetzt die Masse des verdruckten Zylinders berechnen:

Masse berechnen
Die Kosten
Jetzt brauchen wir noch den Dreisatz aus der 7. Klasse. Hier gehe ich von einer Filament Spule von 1Kg Filament zu 30€ aus.

1 Kg → 30 €
1 g    → 30€ / 1000g = 0,03€
x g     → 30€ / 1000g * x

Mit ein wenig Schulmathematik ist also auch dieses Problem gelöst. Zu beachten ist allerdings, dass die sehr genaue Berechnung in der Praxis nicht unbedingt zutreffen muss. Es ist immer möglich, dass das Filament mal etwas dünner oder dicker ist. Auch die Dichte, die auf Wikipedia angegeben wird, kann variieren. Möchte man also einen Druck weiterverkaufen, so sollte man diese Berechnung nur als Kostenvoranschlag nehmen und nachwiegen oder sich alternativ auf eine Dichte einigen. Am besten ist hier vermutlich ein Mittelwert geeignet.

15 thoughts on “Filament Calculator”

  1. Hi Robin,

    dein Kalkulator ist wirklich spitze… aaaber leider geht das auf dem aktuellen OS X und Safari nicht. Kannst du das mal anschauen? Es kann keine Auswahl getroffen werden.

    Viele Grüße Bastian

    1. Ansehen würde ich mir das, kann es aber nicht, da ich keinen Mac habe. Getestet habe ich die Seite im Firefox und Chromium, sowie vor einiger Zeit im Internet Explorer. Safari verwendet meines Wissens genauso wie Chromium die Webkit engine, weshalb eigentlich ein identisches Verhalten zu erwarten wäre. Daher dass die Menüs mit jQuery umgesetzt wurden, schließe ich auch Inkompatibilitäten aus.
      Du siehst, ohne einen Mac kann ich da keine Aussage zu treffen.

      1. Hallo mit Chrome auf Windows funktioniert es bei mir auch nicht aber dafür auf Android mit Chrome.

        1. Ich habe es vorhin mit dem Chrome unter Windows 7 versucht. Alles hat funktioniert. Hast du eventuell irgendein Adddon dass den Rechner blockieren könnte oder eine konkrete Fehlermeldung aus der Konsole?

          1. Wenn ich auf das leere Feld bei Material klicke kommt PLA und ABS aber wenn ich auf PLA oder ABS klicke gehen die wieder weg und nichts passiert.Ich habe eigentlich keine Addons die das beeinflussen könnten. Ich habe Windows 8.1.

  2. Habe das gleiche Problem wie 123Pyrofire. Neuster Chrome unter Win 7. Keine Plugins aktiviert.

    1. Ich habe das Problem leider immer noch nicht, daher kann ich da nichts zu sagen. Hast du möglicherweise irgend einen Browserschutz im Virenscanner?

    2. Habe auch dieses Problem. Habe win. 8.1 ,Die neuste Version von Google Chrome, und das einzige Ad on ist “Adblock Plus”.

      1. Ich konnte dieses Verhalten leider nach wie vor nicht rekonstruieren. Bei mir funktioniert im Chrome alles so, wie es sollte und auch Firebug spuckt im Firefox keine Fehler aus.

  3. Moin,
    ich finde für die Dichte allerdings diese Werte:
    PLA
    • Density: 1.25 g/cm^3
    ABS
    • Density: 1.04 g/cm^3

    1. Das kann gut sein. Je nach Angabe bewegt sich die Dichte in einem bestimmten Bereich (siehe Wikipedia). Wenn du wirklich präsise Berechnungen haben willst, bleibt dir nichts anderes übrig, als die Dichte selbst zu bestimmen.

  4. Wozu das Ganze so umständlich? Wenn eine Rolle 1Kg hat, braucht man nur das Gewicht des Herzustellenden Teils zu wissen und schon weiss man wieviel Filament man braucht.

    1. Dass es deutlich einfachere und genauere Möglichkeiten gibt die Kosten nach dem Druck zu berechnen weiß ich natürlich auch. Wie im Artikel aber beschrieben geht es bei dem Filament Calculator darum die Kosten vor dem Ausdruck abschätzen zu können. Ursprünglich ist der Rechner übrigens entstanden, bevor ich einen 3D Drucker hatte, um die erwarteten Kosten durchgehen zu können.

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