3D-Druck-Glossar · Konstruktion & Dateien

CAD im 3D-Druck: Vom Entwurf zur Druckdatei

Kurz gesagt

CAD (Computer-Aided Design, rechnerunterstütztes Konstruieren) bezeichnet das Entwerfen von Bauteilen am Computer. Im 3D-Druck ist ein CAD-Modell meist der Ausgangspunkt: Es beschreibt das Teil als exakten Körper mit Maßen, wird als STEP-, STL- oder 3MF-Datei exportiert und anschließend im Slicer für den Druck vorbereitet.

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Stand: November 2026 · Redaktion 3D Druck Lab

Platzhalter · BildTitelbild: Neutrale CAD-Oberfläche ohne Logos auf einem Bildschirm: links eine bemaßte 2D-Skizze eines Winkelhalters, rechts derselbe Halter als schattierter 3D-Körper mit Bohrungen und Verrundungen; davor auf dem Tisch das fertig gedruckte Teil in Orange

Was ist CAD?

CAD ist die Konstruktion von Bauteilen und Baugruppen mit spezieller Software am Computer. Die Abkürzung steht für Computer-Aided Design, auf Deutsch rechnerunterstütztes Konstruieren. Statt mit Zirkel und Lineal entsteht die Geometrie als digitales Modell, das sich bemaßen, ändern, berechnen und an Maschinen weitergeben lässt.

Man unterscheidet 2D-CAD für Zeichnungen und 3D-CAD für räumliche Modelle. Für den 3D-Druck ist das 3D-Modell entscheidend: Aus ihm entsteht die Druckdatei, etwa eine STL-Datei, die der Slicer in Schichten zerlegt. Zeichnungen bleiben trotzdem wichtig, wenn Toleranzen und Funktionsmaße festgehalten werden sollen.

CAD ist mehr als Zeichnen in 3D. Ein gutes Modell enthält die Konstruktionsabsicht: welche Maße wichtig sind, welche Flächen zusammenpassen müssen und wie sich das Teil ändern lässt, ohne neu anzufangen.

Platzhalter · AnimationEine bemaßte 2D-Skizze aus Rechteck und Kreis wird zur Platte extrudiert, die Bohrung entsteht, Kanten werden verrundet; danach ändert sich ein Maß in der Skizze und das ganze Modell passt sich an; neutrale Oberfläche ohne Logos, ca. 12 Sekunden

Wie entsteht ein CAD-Modell?

In den meisten technischen CAD-Programmen folgt die Konstruktion einem festen Muster. Dieses parametrische Konstruieren speichert jeden Schritt in einer Historie, sodass sich Maße später ändern lassen.

Skizze

Auf einer Ebene entsteht eine 2D-Kontur aus Linien, Bögen und Kreisen.

Bedingungen

Maße und Zwangsbedingungen wie „parallel“ oder „tangential“ legen die Skizze eindeutig fest.

Körper

Durch Extrudieren, Rotieren oder Austragen wird aus der Skizze ein Volumen.

Details

Bohrungen, Fasen, Verrundungen, Rippen und Muster ergänzen das Bauteil.

Baugruppe

Mehrere Teile werden zueinander positioniert und auf Kollision und Spiel geprüft.

Welche Arten der CAD-Modellierung gibt es?

Je nach Bauteil führen unterschiedliche Ansätze zum Ziel. Viele Programme kombinieren mehrere davon.

Volumenmodell

Der Standard für technische Teile: ein geschlossener Körper mit exakten Flächen. Ideal für Maße, Passungen und den Export als STEP.

Flächenmodell

Für Freiformen wie Gehäuse oder Designteile. Die Flächen werden mathematisch beschrieben, etwa als NURBS, und am Ende zu einem Körper geschlossen.

Direktes Modellieren

Flächen werden direkt verschoben, gezogen oder gedreht – ohne Historie. Praktisch für schnelle Änderungen an fremden Modellen.

Netz und Sculpting

Beim digitalen Sculpting wird ein Polygonnetz wie Ton geformt. Typisch für Figuren; exakte Maße sind hier schwierig.

Für Funktionsteile im 3D-Druck ist ein Volumenmodell fast immer die beste Grundlage. Organische Formen entstehen dagegen oft im Sculpting und werden danach als Netz gedruckt.

CAD-Programme im Überblick

Welches Programm passt, hängt weniger vom 3D-Druck ab als von Erfahrung, Teileart und Umfeld. Die Beispiele sind eine neutrale Auswahl, keine Empfehlung:

Einsatz	Typischer Ansatz	Beispiele
Einstieg, einfache Teile	Grundkörper kombinieren, im Browser	Tinkercad
Hobby bis Gewerbe	parametrisch, Volumenmodell	FreeCAD, Fusion, Onshape
Konstruktion im Unternehmen	parametrisch, Baugruppen, Zeichnungen	SolidWorks, Inventor, Solid Edge
Großindustrie	Volumen und Flächen, viele Zusatzmodule	CATIA, NX, Creo
Programmiert	Geometrie als Code beschrieben	OpenSCAD

Programmnamen sind Marken ihrer jeweiligen Inhaber.

Jedes Programm speichert Modelle in einem eigenen Dateiformat, das andere Programme oft nicht lesen. Für den Austausch – mit Kollegen, Zulieferern oder mit uns – sind deshalb neutrale Formate wie STEP gedacht.

Für technische Teile lohnt sich ein parametrisches Programm, weil sich Maße später einfach ändern lassen – etwa wenn ein Probedruck zeigt, dass eine Bohrung zu eng ist.

Worauf kommt es beim CAD für den 3D-Druck an?

Ein Modell, das für das Fräsen oder den Spritzguss gedacht ist, druckt nicht automatisch gut. Für die additive Fertigung gelten eigene Regeln. Einen Rahmen beschreibt die Norm DIN EN ISO/ASTM 52910 mit Leitlinien für das Konstruieren für die additive Fertigung.

Wandstärke: nicht dünner, als das Verfahren sicher aufbaut; im FDM-Druck sind etwa 1,2 mm ein robuster Richtwert.
Toleranzen und Spiel: Bohrungen fallen im FDM-Druck tendenziell kleiner aus; Spalte für bewegliche Teile einplanen.
Überhänge: Ab etwa 45° gegenüber der Senkrechten sind Stützen nötig. Fasen helfen.
Druckausrichtung: Die Lage im Bauraum bestimmt Festigkeit und Oberfläche.
Verbindungen: Aufnahmen für Gewindeeinsätze oder Clips gleich mitkonstruieren.
Größe: Teile, die nicht in den Bauraum passen, teilen und Fügeflächen zum Kleben oder Verschrauben vorsehen.

Platzhalter · BildGegenüberstellung zweier CAD-Modelle desselben Halters: links mit waagerechter Unterkante, scharfen Innenecken und sehr dünner Wand, rechts überarbeitet mit Fase, Verrundungen und gleichmäßiger Wandstärke; geänderte Stellen farbig markiert, Beschriftung „vorher“ und „nachher“

Vom CAD-Modell zur Druckdatei

Ein Drucker kann mit der CAD-Originaldatei nichts anfangen. Das Modell wird deshalb exportiert – je nach Zweck in ein exaktes oder in ein vernetztes Format.

Exakt: STEP

Die STEP-Datei überträgt die echte Geometrie mit Ebenen, Zylindern und Freiformflächen zwischen verschiedenen CAD-Programmen. Sie ist die richtige Wahl für Metallteile, für Teile mit Passflächen und für alles, was noch geändert oder spanend bearbeitet wird.

Vernetzt: STL und 3MF

STL und 3MF beschreiben die Oberfläche als Dreiecksnetz. Beim Export legt die Auflösung fest, wie glatt Rundungen werden. Für den FDM-Druck genügen diese Formate vollständig.

Platzhalter · VideoErklärvideo ca. 60–90 Sekunden: Ein Bauteil wird in einer neutralen CAD-Oberfläche fertig konstruiert, dann einmal als STEP mit glatten Flächen und einmal als STL mit grober und feiner Auflösung exportiert; Nahaufnahmen der Netze im Vergleich, danach Import in den Slicer mit Schichtvorschau; keine Programmlogos

Tipp: Exportieren Sie in Millimetern und vereinigen Sie überlappende Körper vor dem Export. Das erspart später eine Mesh-Reparatur.

Kein CAD-Modell vorhanden?

Oft gibt es nur ein altes Teil, eine Skizze oder eine Idee. Für vorhandene Teile ist Reverse Engineering der Weg: Das Original wird vermessen oder per 3D-Scan erfasst und anschließend im CAD-Programm nachkonstruiert. Gerade bei Ersatzteilen ist das ein typischer Fall – Beispiele zeigt die Seite Hobby, Modellbau & Ersatzteile.

Für eine erste Einschätzung helfen diese Angaben:

Fotos aus mehreren Richtungen, möglichst mit einem Lineal oder Maßband im Bild
die wichtigsten Maße wie Durchmesser, Abstände und Wandstärken
ein Satz dazu, wo und wie das Teil eingebaut und belastet wird

Eine Konstruktion nach Skizze oder Maßangaben übernehmen wir nur im Einzelfall nach Absprache. Schicken Sie Maße, eine Skizze oder Fotos mit Maßangaben über die Anfrage – wir sagen Ihnen, ob und mit welchem Aufwand sich das Teil umsetzen lässt.

CAD im Metall-3D-Druck

Beim Metall-3D-Druck im Pulverbett eröffnet CAD Möglichkeiten, die Guss und Fräsen kaum bieten: konturnahe Kühlkanäle, Gitterstrukturen im Inneren oder Formen aus einer Topologieoptimierung, bei der Material nur dort bleibt, wo es Kräfte überträgt.

Zugleich muss die Konstruktion zum Verfahren passen: Funktionsflächen brauchen eine Bearbeitungszugabe für das spätere Zerspanen, Hohlräume brauchen Öffnungen, durch die das Pulver herauskommt. Beim Makro-SLM mit seiner groben Strukturauflösung legt die Konstruktion von vornherein fest, welche Flächen nach dem Druck überfräst werden. Für Metallteile ist eine STEP-Datei deshalb die bevorzugte Grundlage. Gefertigt werden sie bei unserem Forschungs- und Fertigungspartner, einem Laserinstitut in Sachsen.

So bringen Sie Ihr CAD-Modell zu uns

Exportieren Sie Ihr Modell als STEP, 3MF oder STL und laden Sie es über die Anfrage hoch – bis 100 MB je Datei, mehrere Dateien als ZIP. Wir prüfen Format, Netz, Maße und Wandstärken und melden uns, wenn etwas auffällt. Welche Anpassungen wir nach Absprache übernehmen, beschreibt die Seite 3D-Konstruktion & Datenaufbereitung.

Häufige Fragen zu CAD

Welches CAD-Programm eignet sich für den 3D-Druck?

Für den 3D-Druck eignet sich grundsätzlich jedes CAD-Programm, das STL, 3MF oder STEP exportieren kann. Für technische Teile sind parametrische Programme praktisch, weil sich Maße später ändern lassen. Für Figuren und organische Formen sind Sculpting-Programme besser geeignet.

Was ist der Unterschied zwischen CAD und Slicer?

Im CAD-Programm entsteht die Geometrie des Bauteils. Der Slicer übernimmt das fertige Modell, zerlegt es in Schichten und berechnet die Fahrwege des Druckers. Ähnlich wie die CAM-Software beim Fräsen ist der Slicer das Bindeglied zwischen Modell und Maschine.

Kann ich eine STL-Datei im CAD-Programm bearbeiten?

Nur eingeschränkt. Eine STL-Datei enthält ein Dreiecksnetz ohne Konstruktionshistorie, deshalb lassen sich Maße nicht einfach ändern. Viele CAD-Programme können Netze importieren und begrenzt bearbeiten; für größere Änderungen wird das Teil meist neu konstruiert.

Welches Format soll ich aus CAD exportieren?

Für den FDM-Druck genügen STL oder 3MF. Für Metallteile, Passflächen und spätere Änderungen ist STEP die bessere Wahl, weil die exakte Geometrie erhalten bleibt. Im Zweifel schicken Sie beide Formate mit.

Muss ich CAD können, um etwas drucken zu lassen?

Nein. Viele Modelle gibt es fertig als Download, und für einfache Ersatzteile genügen oft Maße, eine Skizze oder Fotos für eine erste Einschätzung. Ob wir daraus ein CAD-Modell erstellen, klären wir im Einzelfall nach Absprache.

Was bedeutet parametrisches CAD?

Beim parametrischen CAD werden Bauteile über Maße und Bedingungen definiert, die in einer Historie gespeichert sind. Ändert man ein Maß, passt sich das ganze Modell an. Das ist besonders praktisch, wenn ein Teil nach einem Probedruck nachjustiert werden muss.

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