Welche kostenlose CAD-Software gibt es für den 3D-Druck?

Bevor Sie ein Teil in 3D drucken können, müssen Sie es modellieren: Dieser Konstruktionsschritt ist unerlässlich und kann mit verschiedenen Werkzeugen durchgeführt werden, unter anderem mit CAD-Software (Computer-Aided Design). Sie ermöglicht, jede beliebige Form zu kreieren, egal ob Sie bei Null anfangen oder mit einem bestehenden Modell starten. Die Mehrheit dieser 3D Software Möglichkeiten bieten auch Funktionalitäten zur Modifikation eines 3D-Modells, zur Visualisierung oder zur Simulation vor dem Druck. Wie Sie sehen können, hat jede Software ihre eigenen Besonderheiten und wird den Bedürfnissen von Anfängern oder Experten gerecht. Wie soll man sich also angesichts der Vielzahl der heutzutage auf dem Markt erhältlichen Tools entscheiden? Wir verschaffen Ihnen einen Überblick an verfügbaren kostenlosen CAD-Software-Lösungen, mit denen Sie verschiedene Möglichkeiten testen können, ohne Geld zu investieren. Einige Anbieter stellen auch Premium-Versionen zur Verfügung: Einige Funktionen sind dann kostenlos, aber wenn Sie auf spezifischere Tools zurückgreifen möchten, müssen Sie ein Abonnement bezahlen. Wir haben daher unsere Auswahl in zwei Bereiche unterteilt: die 100% kostenlose Software und die Premium-Software. Sie sollten wissen, dass es auch kostenlose CAD-Software für bestimmte Profile gibt (Fusion 360 für Einzelpersonen, CATIA für Studenten). Diese haben wir absichtlich nicht in unserer Liste inkludiert.

Kostenlose CAD-Software

BlocksCAD

Eine weitere kostenlose CAD-Software für den 3D-Druck ist BlocksCAD. Sie wurde speziell für den Bildungsbereich entwickelt, insbesondere zur Anwendung im Klassenzimmer, ist also auf Bildungszwecke ausgerichtet. Zur Erstellung von Objekten und deren Transformationen werden Befehle verwendet, die durch farbige Blöcke repräsentiert werden. Um sie besonders benutzerfreundlich zu gestalten, erinnern die Blöcke an LEGO-Steine. Der erstellte Code in BlocksCAD ist vollständig kompatibel mit OpenSCAD, wodurch Sie Ihre Modelle nahtlos dort weiterbearbeiten können. Die Exportformate umfassen OpenSCAD und STL. Um eine einfache Erlernung der Software zu ermöglichen, bietet BlocksCAD einen YouTube-Kanal mit vielfältigen Tutorials zur 3D-Modellierung. Zusätzlich dazu stellt die Software auf ihrer Website einen kostenlosen Einführungskurs zur Verfügung, um jedem den Einstieg in die Nutzung der Software zu erleichtern.

LeoCAD 

Wenn Sie ein LEGO-Fan sind, dann ist LeoCAD das perfekte Programm für Sie. Diese richtet sich an Anfänger und Personen, die das 3D-Modellieren entdecken möchten. LeoCAD zeichnet sich durch seine intuitive Benutzeroberfläche aus und ermöglicht es Ihnen, virtuelle Modelle mit LEGO Steinen zu entwerfen. Die Software verfügt über einen Designmodus, der das Programm für Kinder zugänglicher macht und LeoCAD zu einer der wichtigsten Software für Bildungszwecke macht. Darüber hinaus ermöglicht das Programm die Erstellung und Modellierung von relativ großen Modellen, die viele Teile benötigen. Zudem ist die Software kompatibel mit dem LDraw-Standard und liest und schreibt LDR- und MPD-Dateien, sodass ihre Anwender Modelle teilen können. Außerdem verwendet LeoCAD die Ldraw-Bauteilbibliothek,d ie über 10.000 Bauteile enthält. Schließlich ist LeoCAD Open-Source und in Versionen für Windows, Linux und macOS erhätlich.

Ein Beispiel für eine Modellkonstruktion auf LeoCAD (Bild: LeoCAD)

3D Builder, die kostenlose CAD-Software von Microsoft

3D Builder wurde im November 2013 erstellt und ist die 3D-Modellierungssoftware von Microsoft. 3D Builder ist mit PCs und Systemen von Microsoft (Windows Mobiles, Xbox One und Windows Hololense) kompatibel und ist zu 100 % kostenlos. Diese enthält eine große Auswahl an 3D-Modellen, die Sie kostenlos über die Schnittstelle herunterladen können. Für die Kreativen unter Ihnen bietet die Software von Microsoft die Erstellung von 3D-Modellen. Dies gestaltet sich relativ intuitiv: Einfache geometrische Formen können hinzugefügt, überlagert oder gekreuzt werden. Eine weitere Option, die von Anwendern sehr geschätzt wird, ist die Möglichkeit, Objekte, die sie in 3D drucken möchten, mit ihrem Smartphone zu scannen.

TinkerCAD

Autodesk bietet mit Tinkercad eine komplett kostenlose, webbasierte 3D-Design-Software für Anfänger an. Die Installation ist plattformunabhängig, da sie direkt im Browser funktioniert. Die Software unterstützt derzeit 16 Sprachen. Die Erstellung von 3D-Entwürfen erfolgt durch eine Blockkonstruktion zur Gestaltung von Modellen aus verschiedenen Grundformen wie Zylindern, Dreiecken, Kreisen und Kegeln. Es ist möglich, sowohl vordefinierte Formen zu verwenden als auch eigene Formen zu importieren. Sie haben die Freiheit, jede Form nach Belieben zu verschieben, zu drehen und zu visualisieren. Darüber hinaus können Sie individuelle Formen erstellen, um detaillierte und komplexe Modelle zu entwerfen. Tinkercad bietet auch erweiterte Funktionen wie das Hinzufügen von elektronischen Schaltkreisen oder das Programmieren von Abläufen. Die erstellten 3D-Modelle können in den Formaten STL, OBJ, GLTF, USDZ oder SVG gespeichert werden. Obwohl die kostenlose CAD-Software recht einfach ist und bei einigen Designs an ihre Grenzen stoßen kann, eignet sie sich ideal für Benutzer jeden Alters, insbesondere für diejenigen ohne Erfahrung in der 3D-Modellierung. Zusätzlich können TinkerCAD-Entwürfe bei Bedarf zu Autodesk Fusion übertragen werden, sobald Sie sich für den professionellen CAD-Einsatz bereit fühlen.

FreeCAD

FreeCAD ist ein kostenloses und Open-Source-Modellierungswerkzeug, das Ihnen ermöglicht, Objekte beliebiger Größe zu konstruieren. Der parametrische Ansatz erleichtert die Anpassung Ihres Designs, indem Sie die Modellhistorie einsehen und Parameter ändern können, um verschiedene Versionen zu erstellen. Ein herausragendes Merkmal von FreeCAD ist der kontinuierliche Zugriff auf die Originalskizzen, der Ihnen jederzeit die Kontrolle über Ihre Kreationen gibt. Dieses vielseitige Werkzeug wurde gezielt für verschiedene Anwendungen entwickelt, darunter Produktdesign, Ingenieurwesen und Architektur, und bleibt dabei auch für den privaten Gebrauch zugänglich. Die neueste Version, FreeCAD 0.21, wurde im August 2023 veröffentlicht. Diese Version der kostenlosen CAD-Software umfasst Verbesserungen der Benutzeroberfläche, wie zum Beispiel die Aktualisierung des Navigationswürfels für eine verbesserte Ergonomie. Darüber hinaus wurden das Core-System, die API, der Addon-Manager und die verschiedenen Arbeitsbereiche der Software komplett überarbeitet.

MeshMixer

Meshmixer ist eine kostenlose 3D-Software von Autodesk, welche in der Version 3.5 für Windows und Mac OS verfügbar ist. Das Programm basiert auf der Oberflächenmodellierung und ermöglicht den Entwurf von Teilen aus unterschiedlichen Modellen auf dreieckigen Netzen. Es erlaubt die Kombination, Veränderung und Analyse von Formen vor dem Export im gewünschten Format für den 3D-Druck. Die Software ist einfach zu bedienen und richtet sich an Einzelpersonen, Studenten und Profis im Modellbau. Im Gegensatz zu anderen Lösungen erlaubt Meshmixer die Modellierung eines Teils durch Importieren eines anderen Modells, nicht jedoch die Erstellung eines Teils von Grund auf. Die Bearbeitung von 3D-Modellen erfolgt durch Import von Dateien in verschiedenen Formaten wie STL, OBJ, PLY und AMF. Die kostenlose CAD-Software für den 3D-Druck bietet Werkzeuge zur Größenänderung, Vermessung, Reparatur von Löchern und zur Modifikation des Modells. Sie verfügt über Funktionen wie “Meshmix” für das Hinzufügen veschiedener Meshes und das “Sculpture-Tool” zur Anpassung von Modellen. Besonders nützlich ist die Software für den 3D-Druck, da sie Reparaturen und Modifikationen ermöglicht. Die Version 3.5 wurde 2021 veröffentlicht und steht zum kostenlosen Download bereit.

Blender

Blender, eine umfassende 3D-Modellierungssoftware, erfreut sich insbesondere im Animations- und Videobereich großer Beliebtheit aufgrund ihrer vielfältigen Funktionen. Eine herausragende Eigenschaft ist ihre 100%ige Kostenlosigkeit und Open-Source-Natur. Obwohl Blender einen polygonalen Modellierungsansatz verfolgt und daher nicht vorrangig im Bereich der additiven Fertigung genutzt wird, ermöglicht sie dennoch das Exportieren von 3D-Modellen in Formate, die mit dieser Technologie kompatibel sind. Durch die Verwendung von Polygonen zur Erstellung dreidimensionaler Formen und spezielle Exportformate wie STL- und OBJ-Dateien bietet Blender Optionen für die additive Fertigung. Trotz anfänglicher Bedenken bezüglich der Anwendbarkeit im 3D-Druck-Bereich schätzt man Blender weiterhin aufgrund seiner umfassenden Funktionen.

OpenScad

OpenSCAD ist eine Software, die kostenfrei und als Open Source verfügbar ist, und ermöglicht die Erstellung von soliden 3D-CAD-Modellen. Diese Anwendung steht für GNU/Linux, Microsoft Windows und Mac OS zur Verfügung. Im Unterschied zu vielen kostenlosen 3D-Modellierungsprogrammen, wie zum Beispiel Blender, liegt der Fokus von OpenSCAD nicht auf den künstlerischen Aspekten der 3D-Modellierung, sondern auf den CAD-Aspekten. Die Modellierung der Teile erfolgt mithilfe von zwei Techniken: konstruktive Volumengeometrie (CSG) oder Extrusion von 2D-Konturen. OpenSCAD unterstützt die Dateiformate STL, DXF und OFF für das Lesen und Öffnen von 3D-Modellen. Da es sich um keine interaktive Plattform handelt, hat der Hauptnutzer stets die volle Kontrolle über sein Modell und dessen Parameter. Interessierte Personen können die kostenlose CAD-Software direkt von der Website herunterladen.

Kostenlose CAD-Software mit einer kostenpflichtigen Version

SketchUp

Die kostenfreie Version von SketchUp, früher bekannt als SketchUp Make, erfordert lediglich eine Internetverbindung. Diese Version ermöglicht es Nutzern, ihre Projekte mithilfe einer Vielzahl von Werkzeugen einfach in 3D zu modellieren. Dabei können Linien, Bögen, Formen und diverse Objekte direkt von der Benutzeroberfläche aus gezeichnet werden. Die Software stellt Mal-, Mess- und Verschiebewerkzeuge bereit, um die Vorstellung von verschiedenen Elementen zu erleichtern. Besonders interessant ist die Möglichkeit, erstellte Modelle in den Formaten STL, SKP und PNG zu exportieren, was nach dem Slicen einen 3D-Druck ermöglicht. SketchUp Free bietet zudem Zugang zu einem 3D Warehouse, einer Bibliothek mit kostenlosen Vorlagen für Nutzer, die Unterstützung bei ihren Projekten suchen. Die kostenfreie Version gewährt 10 GB Cloud-Speicher über Trimble Connect, wodurch Projekte problemlos mit anderen geteilt werden können. Es ist jedoch zu beachten, dass SketchUp Free ausschließlich für den privaten Gebrauch bestimmt ist und nicht erweitert werden kann, was die kreativen Möglichkeiten beschränkt.

Leopoly 3D

Leopoly 3D wurde für 3D-Druck, Virtual Reality und Augmented Reality entwickelt und bietet eine kostenlose und kostenpflichtige Version. Die Makersleopoly-Plattform, die auf Webbrowsern verfügbar ist, wird von vielen als eine gute Möglichkeit angesehen, mit der 3D-Modellierung zu beginnen. Anwender können mit einer Knetmasse starten oder vorhandene Modelle verwenden. Es ist natürlich auch möglich, Dateien in den Formaten STL und OBJ zu exportieren, um sie zu drucken. Außerdem bietet die zum Teil kostenlose CAD-Software allen Interessenten an, einen Termin mit einem Experten zu vereinbaren, damit dieser ihren genauen Bedarf und die erforderlichen Funktionen ermitteln kann. Daraus ergibt sich dann ein maßgeschneiderter Preis.

NanoCAD Free

Die nächste kostenlose CAD-Software ist NanoCAD, die einige Konstruktionswerkzeuge zur Verfügung stellt. Die nanoCAD Free-Version umfasst alle grundlegenden Funktionen der kostenpflichtigen nanoCAD 23 Plattform, mit Ausnahme einiger spezifischer Features. Dank ihrer Funktionalitäten ermöglicht sie die Konstruktion einfacher und komplexer Modelle, die für den Modellbau oder die Konstruktion bestimmt sind. Außerdem können dank des parametrischen Modellierungsprinzips alte Konstruktionen modifiziert und nach den Bedürfnissen des Anwenders modelliert werden. Die Software verfügt außerdem über eine leicht zugängliche Benutzeroberfläche und unterstützt verschiedene DWG-Formate. Sie ist sowohl für den privaten als auch den geschäftlichen Gebrauch geeignet und erfordert lediglich eine kostenlose Registrierung. Nutzer, die ihre Funktionalität erweitern möchten, haben die Möglichkeit, jederzeit ein Upgrade auf die Vollversion durchzuführen.

OnShape

Onshape repräsentiert eine CAD-Softwareplattform in der Cloud, die Nutzern ermöglicht, 3D-Modelle und Designprojekte in Echtzeit zu erstellen, zu bearbeiten, gemeinsam zu überarbeiten und zu teilen. Von ehemaligen SolidWorks-Führungskräften entwickelt, zeichnet sich Onshape durch eine benutzerfreundliche Oberfläche und kollaborative Fähigkeiten aus, die es mehreren Benutzern ermöglichen, simultan von verschiedenen Standorten aus an einem Entwurf zu arbeiten. Im Unterschied zu herkömmlichen CAD-Softwarelösungen integriert Onshape direkt die CAD-Datenverwaltung, wodurch aufwändige Dateiprüfverfahren, unbeabsichtigte Überschreibungen und teure PDM-Software (Product Data Management) überflüssig werden. Durch die Cloud-basierte Natur der Software entfällt zudem der Bedarf für regelmäßige Updates und Installationen, da sie direkt über den Webbrowser läuft und Nutzern unabhängig von Gerät oder Standort stets Zugriff auf die aktuellste Version bietet. Die kostenlose CAD-Software eignet sich insbesondere für Anwender, die ihre Produktivität nahtlos steigern möchten, indem sie schnelle und unkomplizierte Teamarbeit sowie sicheren Datenaustausch ermöglicht.

Selfcad

Eine immer beliebter werdende CAD-Software ist SelfCAD, die für ihre intuitive Benutzeroberfläche und einfache Bedienung geschätzt wird. Selbst während sie Anfängern entgegenkommt, bietet sie fortschrittliche Werkzeuge für die Modellierung von Skulpturen und die Vorbereitung auf den 3D-Druck. Neben der kostenlosen Version gibt es auch eine Pro-Variante mit erweiterten Funktionen wie Netzmodellierung und Bildhauerwerkzeugen. SelfCAD enthält einen integrierten STL-Slicer, der die meisten 3D-Drucker unterstützt und einen reibungslosen 3D-Druck gewährleistet. Das erklärte Ziel des Unternehmens ist es, die Bedürfnisse aller 3D-Drucker-Anwender zu erfüllen, von unabhängigen Designern und Herstellern bis hin zu kleinen und mittleren Unternehmen sowie Schulen.

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*Titelbildnachweis: Gorodenkoff/Shutterstock