Wer sich in der Welt des 3D-Drucks etwas auskennt weiß, wie viel Arbeit hinter einem gedruckten Modell stecken kann! Vor allem steckt eines dahinter: der G-Code!
In diesem Artikel erfahren Sie alles Wichtige zum Thema G-Code Befehle, G-Code Datei, G-Code Reader und was die Unterschiede zum M Code sind.
Dieses Grundlagenwissen ist besonders für Anfänger eine perfekte Grundlage, um sich zum Thema 3D Drucker G-Code besser weiterbilden zu können.
Was ist G-Code?
Kurz gesagt ist ein G-Code eine Anleitung für einen 3D Drucker. Der 3D Drucker benötigt G-Code Befehle, die er ausführen kann, denn ohne solche, weiß er weder wo noch wie er drucken soll.
Modelle für 3D-Drucke werden meist als STL-Dateien exportiert und sind auch in diesem Format vorwiegend verfügbar. Mithilfe von Slicer-Programmen kann das Format zu einer G-Code-Datei umgewandelt und genutzt werden.
Der Ursprung von G-Code
G-Codes wurden in der Industrie-Branche in den 1950ern für Fräsen und Drehbänke entwickelt. Dort finden sie seither Verwendung. Mit Beginn des 3D-Drucks wurde der G-Code auch in diesem Bereich übernommen, da ebenfalls geometrische Bewegungsmuster codiert werden können, die dann mit dem 3D-Drucker gedruckt werden können.
So funktioniert G-Code
G-Code ist eine Aneinanderreihung von Befehlen, die der 3D Drucker dann lesen und ausführen kann. Der Drucker liest den G-Code von oben nach unten und führt nacheinander alle Befehle aus. Dementsprechend ist die Reihenfolge der Befehle wichtig.
Wie liest man den G-Code?
Grundsätzlich befindet sich in einer Zeile der G Code Datei ein G Code Befehl. Dieser setzt sich aus dem Befehl und den Parametern zusammen.
Ein Beispiel könnte sein, dass der Befehl G1 lautet. Dies bedeutet, dass sich der Druckkopf in einer geraden Linie bewegen soll. Hinter diesem Befehl befinden sich die Parameter Zielposition (X;Y;Z), Geschwindigkeit(F) und Filament extrudieren (E). Es gibt die Koordinaten X und Y, die die Richtung auf der Fläche angeben und die Koordinate Z, die die Höhe (Schicht) beschreibt.Mithilfe eines G-Code Readers oder Viewer kann man die G-Code-Befehle genau erkennen und lesen.
Die Struktur einer G-Code-Datei
Eine G-Code Datei hat nicht immer die gleiche Struktur und kann je nach Modell etwas anders aufgebaut sein. Grundsätzlich gibt es drei Blöcke.
Der Startbereich, auch Initialisierung genannt beinhaltet:
- Homing (Nullpunkt finden)
- Temperaturen setzen
- Druckbett vorbereiten
- Lüfter konfigurieren
Der Hauptteil, der den Druckprozess beschreibt beinhaltet folgende Aspekte:
- Bewegungsbefehle (G0 / G1)
- Extrusion (E-Werte)
- Schichtwechsel (Z-Bewegung)
- Geschwindigkeitsänderungen
Der Abschluss schließt den Druckvorgang ab und beinhaltet folgende Punkte:
- Druckkopf wegfahren
- Heizung ausschalten
- Motoren deaktivieren
G Code vs. M Code
G-Code und M-Code unterscheiden sich grundsätzlich voneinander.
G-Code: Bewegung und Geometrie
M-Code: Zustände und Funktionen der Maschine
Beides sind essenzielle Befehle für den 3D Drucker und müssen kombiniert werden, um ein Modell drucken zu können. So sind Aufgaben des G-Codes die Achsen bewegen, Linien und Kurven fahren, sowie Positionen ansteuern.
Der M-Code stellt die Temperatur ein, schaltet den Lüfter an/aus, kontrolliert den Extruder und steuert den Motor.
Die gängigen G-Code-Befehle
Hier finden Sie essenzielle und häufig genutzte G-Code-Befehle in verschiedenen Kategorien.
Bewegungsbefehle
G00: Schnelle Bewegung (Fahrtbewegung)
Beispiel: G00 X150 Y150 bewegt die Düse schnell zu den Koordinaten X150, Y150.
G01: Gesteuerte Linearbewegung
Beispiel: G01 X200 Y200 F1800 E22 fährt mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 1800 mm/min zu X200, Y200 und extrudiert dabei 22 mm³ Filament.
G28: Automatische Referenzfahrt (Ursprungssuche) Die Düse und das Druckbett fahren in ihre Endanschlagpositionen (X=0, Y=0, Z=0), um einen Referenzpunkt für den Druck festzulegen.
G28 ist fast in jeder G-Code-Datei als erstes enthalten, da die Düse und das Druckbett dadurch in ihre Ausgangsposition gebracht werden kann.
G90/G91: Positionierungsmodus
Legt das Koordinatensystem fest.
G90: Absolute Positionierung (Standard). Die Koordinaten geben der Maschine die exakte Position an (z. B. „Fahre zu X=10“).
G91: Relative Positionierung. Die Koordinaten geben der Maschine die Bewegungsdistanz an (z. B. „Fahre 10 mm nach rechts von deiner aktuellen Position“).
Temperaturbefehle
M104/M109: Extrudertemperatur (Hotend) einstellen
Beispiel: M104 S200 stellt das Hotend auf 200 °C ein. (Der Drucker wartet nicht, bis die Temperatur erreicht ist, bevor er mit dem Drucken beginnt.)
Beispiel: M109 S210 heizt auf 210 °C auf und hält die Temperatur, bis das Programm bereit ist.
M140/M190: Betttemperatur einstellen
Beispiel:
M140 S60: Stellt das Druckbett auf 60 °C ein (ohne Wartezeit).
M190 S60: Stellt das Druckbett auf 60 °C ein und wartet, bis es aufgeheizt ist.
Kühlbefehle
M106: Lüfter ein
Beispiel: M106 S127 schaltet den Lüfter mit halber Drehzahl ein (127 entspricht 50 % des Maximalwerts von 255). M106 S255 schaltet den Lüfter auf volle Drehzahl ein.
M107: Lüfter aus
Schaltet den Lüfter aus.
In der unteren Abbildung ist ein Beispiel für eine G-Code Datei mit häufig verwendeten G-Code Befehlen.
Wie kann man G-Code bearbeiten oder optimieren?
Eine G-Code Datei kann bearbeitet oder optimiert werden. Es gibt zwei Möglichkeiten: Die Bearbeitung durch einen G-Code Editor und die direkte Bearbeitung im Text. In folgenden Abschnitten werden die Details zur jeweiligen Herangehensweise erläutert.
Slicer-Software
Eine sichere Methode, die Druckeinstellungen anzupassen, ist die Nutzung von Slicern. Ausgehend von der ursprünglichen STL-Datei können dort alle Parameter wie Geschwindigkeit, Temperatur oder Stützstrukturen eingestellt werden. Anschließend wird ein neuer G-Code generiert. Im Anschluss sollte die neue G-Code Datei in einem G-Coder Viewer, G-Coder Reader oder G-Code Simulator überprüft werden, sodass eventuell Fehler erkannt werden können.
Bearbeiten Sie den Text direkt
Die Bearbeitung von G-Code Texten ist nur mit guten Codingkenntnissen zu empfehlen. Für Anfänger wird von dieser Herangehensweise abgeraten, da kleine Fehler im G-Code bereits große Druckfehler verursachen können. Die direkte Bearbeitung der G-Code Datei erfordert fundiertes Wissen und Präzision, sodass keine Fehler entstehen. Auch hier wird empfohlen, den G-Code anhand eines G-Code Simulators oder G-Coder Viewer auf Fehler zu überprüfen.
Fazit
G-Code ist die Sprache des 3D Druckers. Die meisten 3D Druck Modelle sind als STL verfügbar und müssen in eine G-Code Datei umgewandelt werden, sodass sie für den 3D-Drucker lesbar sind. Eine Datei besteht aus verschiedenen Befehlen, die vom 3D Drucker in entsprechender Reihenfolge ausgeführt werden. G-Code Befehle können in einer G-Code Datei bearbeitet und optimiert werden.Wenn du ein Anfänger bist, wird die Nutzung eines G-Code-Editors oder eines Slicers empfohlen, da die direkte Bearbeitung im Text schwerwiegende Fehler verursachen kann.Mit Hilfe von G-Coder Viewern und G-Code Simulatoren kann vor dem Druck überprüft werden, ob Fehler im G-Code sind oder ob der Druck ohne weitere Bearbeitung gestartet werden kann.
