Was ist 3D-Reliefschnitzen?
Wenn die meisten Menschen an CNC-Fräsen denken, stellen sie sich flach geschnittene Schilder oder einfache 2D-Profile vor. Doch mit den richtigen Werkzeugen und Arbeitsabläufen kann Ihre CNC-Fräse zu einem digitalen Meißel werden, mit dem Sie wunderschöne 3D-Reliefschnitzereien aus Holz, Schaumstoff oder sogar Kunststoff herstellen können.
3D-Reliefschnitzen bezeichnet eine Technik, bei der eine CNC-Maschine ein erhabenes oder vertieftes Bild auf einer ebenen Fläche erzeugt. Im Gegensatz zu vollständigen 3D-Objekten (wie Statuen) werden Reliefs auf einer Rückplatte montiert, ähnlich wie die in alte Kathedralenwände oder Münzseiten geschnitzten Kunstwerke.
CNC-Reliefschnitzereien verleihen einem Projekt Struktur, Tiefe und visuelles Interesse. Von Tierszenen und Porträts bis hin zu dekorativen Tafeln und topografischen Karten eröffnen 3D-CNC-Projekte künstlerische Möglichkeiten, die mit 2D-Fräsen nicht erreicht werden können.
Beste Materialien für 3D-Schnitzereien
Nicht alle Materialien reagieren gleich gut auf 3D-CNC-Schnitzerei. Da der Prozess lange Bearbeitungszeiten, feine Details und variable Tiefen erfordert, kann die Wahl des richtigen Materials über Erfolg oder Misserfolg Ihres Projekts entscheiden.
Top-Materialauswahl für Reliefschnitzereien
Hartholz (Ahorn, Kirsche, Walnuss)
- Vorteile: Hält scharfe Details, lässt sich wunderbar polieren, hochwertiges Erscheinungsbild
- Nachteile: Teurer, langsamer zu bearbeiten
- Am besten geeignet für: Kunsttafeln, Porträts, Erbstücke
Weichholz (Kiefer, Zeder)
- Vorteile: Erschwinglich, schneller zu schneiden, weit verbreitet
- Nachteile: Kann bei feinen Pässen ausreißen; weniger haltbar
- Am besten geeignet für: Prototypen, rustikale Designs
aus MDF
- Vorteile: Extrem gleichmäßig, leicht zu schnitzen, niedrige Kosten
- Nachteile: Erzeugt Feinstaub, muss versiegelt werden, hat keinen Korncharakter
- Am besten geeignet für: Bemalte Schnitzereien, CNC-Tests, Übungsmodelle
HDU-Schaum (Schilderschaum)
- Vorteile: Sehr schnell zu schneiden, keine Körnung, ideal für große Schnitzereien
- Nachteile: Benötigt Farbe, um gut auszusehen, weniger haltbar
- Am besten geeignet für: Außenbeschilderung, große dekorative Paneele
Software zum Erstellen von 3D-Modellen
Für die Erstellung von 3D-Schnitzereien ist mehr als nur die Generierung von G-Code erforderlich – es beginnt mit der Erstellung oder Beschaffung einer geeigneten 3D-Modelldatei. Sie müssen kein Bildhauer sein, um loszulegen. Verschiedene leicht zugängliche Arbeitsabläufe ermöglichen Ihnen einen schnellen Einstieg in die Schnitzerei.
Gängige 3D-Dateitypen für Reliefschnitzereien
- STL (Stereolithographie): Das gängigste Format für Reliefschnitzereien.
- OBJ: Beliebt in der 3D-Modellierung; kompatibel mit vielen CAM-Tools.
- Höhenkarten (Graustufenbilder): Nützlich für Gelände- oder topografische Karten.
Empfohlene Software für CNC-3D-Design
Carveco Maker / Maker+
Ideal für Reliefschnitz-Workflows. Importieren, bearbeiten und generieren Sie Werkzeugpfade aus STL- oder Graustufen-Höhenkarten mit erweiterten Flachrelief-Werkzeugen.
Vectric Aspire
Beliebt bei Hobbyisten. Integrierte 3D-Modellierungs- und Relief-Erstellungstools; wandelt 2D-Grafiken problemlos in 3D-Funktionen um.
Fusion 360
Nicht ideal für künstlerische Reliefs, aber leistungsstark für mechanische 3D-Teile. Hervorragend geeignet für Hybridprojekte, die Kunst mit funktionalen Komponenten kombinieren.
Blender + STL-zu-CAM-Software
Verwenden Sie Blender zum Modellieren und exportieren Sie dann für Werkzeugpfade in ein CAM-Tool wie MeshCAM oder Kiri:Moto. Steilere Lernkurve, aber leistungsstark und kostenlos.
Wo Sie fertige 3D-Reliefmodelle finden
- Design & Make: Großer Katalog mit dekorativen STL-Dateien für Aspire/Carveco.
- Thingiverse/Druckvorlagen: Kostenlose 3D-Modelle; viele können für Reliefschnitzereien angepasst werden.
- TurboSquid / CGTrader: 3D-Stock-Assets (einige kostenlos, einige kostenpflichtig).
Werkzeugwegstrategien für saubere Ergebnisse
Sobald Ihr Modell fertig ist, ist die Generierung der richtigen Werkzeugpfade für sauberes, präzises 3D-Schnitzen unerlässlich.
Schruppdurchgang vs. Schlichtdurchgang
Schruppdurchgang: Entfernt schnell größere Mengen Material mit einem größeren Schaftfräser (z. B. 1/4" Flach- oder Kugelfräser). Lassen Sie für den Schlichtdurchgang einen kleinen Rohteilversatz.
Schlichtdurchgang: Verwendet einen kleineren Bohrer (z. B. 1/8" oder 1/16" Kugelkopf), um detaillierten Oberflächenkonturen mit langsameren Vorschubgeschwindigkeiten und kleinem Schrittabstand zu folgen.
Wichtige Tipps für sauberes Schnitzen
- Verwenden Sie Kugelkopffräser: Die runde Spitze sorgt für glatte Kurven und detaillierte Konturen.
- Wählen Sie den Schrittweitenbereich: Für Detailarbeiten zielen Sie auf 8–12 % des Bohrerdurchmessers.
- Erhöhen Sie die Z-Auflösung: Kleinere vertikale Stepdowns erfassen mehr vertikale Details.
- Vorschub und Geschwindigkeit anpassen: Passen Sie die Einstellungen an die Bohrergröße und die Materialhärte an.
Werkzeugwegbereinigung
Verwenden Sie die Restmaterialbearbeitung mit einem sehr feinen Bohrer, um kleine Details zu erfassen, die vom Schlichtwerkzeug übersehen wurden. Erwägen Sie die Z-Ebenen-Schlichtbearbeitung, wenn Ihr Modell vertikale Wände oder flache Leisten enthält.
Fertigstellung und Montage Ihres Kunstwerks
Schleifen und Reinigen
Entfernen Sie Fusseln oder Fasern von Kugelfräsern mit weichen Detailbürsten, Schleifschwämmen oder einem Rotationswerkzeug für enge Bereiche. Vermeiden Sie es, empfindliche Stellen durch zu aggressives Schleifen zu glätten.
Finishing-Optionen
- Klarlack: Betonen Sie die natürliche Maserung und Tiefe mit Schellack oder Polyacryl.
- Beize + Klarlack: Sorgt für Kontrast und Stimmung; zwischen den Schichten leicht anschleifen.
- Gemalte Akzente: Verwenden Sie Acrylfarbe, um wichtige Merkmale hervorzuheben.
- Hervorheben und glasieren: Tragen Sie eine dunkle Glasur auf und wischen Sie sie zurück, um die Tiefe zu verstärken.
Montage- und Präsentationsideen
- Wandmontage: Fügen Sie Sägezahnaufhänger oder französische Leisten hinzu.
- Rahmen: Schwebende Rahmen oder Rahmen im Schattenbox-Stil sorgen für ein elegantes Aussehen.
- Hintergrundbeleuchtung: Erwägen Sie LEDs hinter durchscheinendem Harz oder dünnem Acryl für dramatische Effekte.
Abschließende Gedanken
Beim 3D-Schnitzerei geht es nicht nur darum, anzugeben – es geht darum, die Möglichkeiten Ihrer CNC-Fräse zu erweitern. Ob Sie ein dekoratives Tierbild, ein personalisiertes Porträt oder ein einzigartiges Firmenschild anfertigen – mit Reliefschnitzereien schaffen Sie dreidimensionale, strukturierte Kunstwerke, die eine Geschichte erzählen.
Der Arbeitsablauf – 3D-Modellierung, Werkzeugwegplanung und Feinschliff – mag zunächst einschüchternd wirken. Sobald Sie jedoch Ihr erstes Relief erfolgreich geschnitzt haben, werden Sie begeistert sein. Diese Fähigkeit verbindet künstlerische Vision mit technischer Präzision und führt zu beeindruckenden Ergebnissen.
