CAD für 3D-Druck: Fusion 360 vs TinkerCAD vs FreeCAD

Ohne CAD-Software kein eigenes 3D-Druck-Design. Drei Programme dominieren den Hobbybereich: Autodesk Fusion 360 als Profi-Tool, TinkerCAD für den schnellen Einstieg und FreeCAD als Open-Source-Alternative. Jedes hat klare Stärken und Schwächen.

Die drei Kandidaten auf einen Blick

TinkerCAD: In 30 Minuten zum ersten Druck

TinkerCAD läuft im Browser und erfordert keine Installation. Du kombinierst Grundformen (Quader, Zylinder, Kegel) durch Zusammenfügen und Abziehen, wie digitales Lego. Innerhalb einer Stunde hast du das Prinzip verstanden und kannst einfache Gehäuse, Halterungen oder Adapter entwerfen.

Grenzen: Keine parametrische Modellierung, keine organischen Formen, keine Baugruppen. Für komplexe Mechanik oder Präzisionsteile reicht TinkerCAD nicht. Aber für schnelle Prototypen und einfache Alltagsteile ist es unschlagbar effizient.

Fusion 360: Der Profi-Standard zum Nulltarif

Autodesk bietet eine kostenlose Hobby-Lizenz (Personal Use) mit nahezu vollem Funktionsumfang. Parametrische Modellierung, Baugruppen, Simulation, CAM-Anbindung, Fusion 360 kann praktisch alles, was professionelle CAD-Software kostet.

Die Lernkurve ist steil: Sketch-basiertes Modellieren mit Constraints und Timeline erfordert ein fundamentales Umdenken gegenüber dem intuitiven Klick-Ansatz von TinkerCAD. Investiere zwei bis vier Wochen mit täglichen 30-Minuten-Tutorials (die offizielle Autodesk-Lernpfade sind exzellent).

Nachteile: Cloud-Zwang für Dateispeicherung (Datenschutzbedenken), Autodesk kann Lizenzmodell jederzeit ändern, und offline arbeiten ist nur eingeschränkt möglich.

FreeCAD: Freiheit mit Ecken und Kanten

FreeCAD ist vollständig Open Source und läuft auf allen Plattformen inklusive Linux. Parametrische Modellierung funktioniert über Workbenches, spezialisierte Arbeitsbereiche für verschiedene Aufgaben (Part Design, Sketcher, Path für CNC).

Die Stärke: Keine Cloud, keine Lizenzgebühren, keine Abhängigkeit von einem Unternehmen. Die Schwäche: Die Benutzeroberfläche ist weniger poliert als bei Fusion 360, Tutorials sind seltener und das "Topological Naming Problem" kann bei nachträglichen Änderungen zu kaputten Modellen führen (wird ab Version 1.0 behoben).

Welche Software für welchen Zweck

Einfache Teile (Halterungen, Boxen, Adapter): TinkerCAD, schneller geht es nicht.

Mechanische Teile mit Präzision: Fusion 360, parametrisch, mit Toleranzen und Gewindefeatures.

Linux-Nutzer oder Datenschutz-Priorität: FreeCAD, volle Kontrolle über deine Daten.

Organische Formen (Figuren, Gelände): Keines dieser drei, nutze Blender (kostenlos) für organische Modellierung und exportiere als STL.

Fazit: Starte mit TinkerCAD, wechsle zu Fusion 360

Öffne TinkerCAD im Browser, entwirf ein einfaches Gehäuse für ein Arduino-Projekt und drucke es aus. Sobald du an die Grenzen stößt (und das wird schnell passieren), installiere Fusion 360 mit der kostenlosen Hobby-Lizenz und investiere zwei Wochen in die Grundlagen. Die Lernkurve lohnt sich, danach kannst du praktisch jedes druckbare Teil entwerfen.

Parametrisches Modellieren: Warum Maße anpassbar sein müssen

Der größte Vorteil von Fusion 360 und FreeCAD gegenüber Tinkercad: parametrisches Design. Du definierst Maße als Variablen, z. B. "Wandstärke = 2 mm", und änderst sie nachträglich mit einem Klick. Bei einem Gehäuse für den Raspberry Pi 5 (85,6 × 56,5 × 17 mm) kannst du die Toleranz von 0,3 mm auf 0,5 mm erhöhen, wenn der erste Druck zu stramm sitzt. Alle abhängigen Maße passen sich automatisch an.

In Fusion 360 findest du den Parameter-Manager unter "Modify → Change Parameters". Lege dort globale Parameter an: Wandstärke, Toleranz, Schraubendurchmesser. In FreeCAD nutze den Sketcher-Arbeitsbereich mit benannten Constraints. Tinkercad bietet keine parametrische Funktion, jede Maßänderung erfordert manuelles Verschieben und Skalieren aller betroffenen Formen.

Export-Einstellungen für saubere STL-Dateien

Die STL-Exportqualität bestimmt, wie glatt Rundungen im Druck erscheinen. In Fusion 360: "Export → STL → Refinement: High" erzeugt Dreiecke mit max. 0,01 mm Abweichung von der Originalgeometrie. Für die meisten FDM-Drucke reicht "Medium" (0,05 mm Abweichung), die Dateigröße sinkt um 60 %, ohne sichtbaren Qualitätsverlust bei 0,2 mm Schichthöhe.

FreeCAD exportiert über "Part → Export CAD → STL Mesh". Stelle die maximale Abweichung (Deflection) auf 0,05 und die Winkelabweichung auf 10° ein. Prüfe die exportierte STL in einem Mesh-Reparatur-Tool wie Meshmixer oder PrusaSlicer (automatische Reparatur beim Import) auf nicht-manifolde Kanten und invertierte Normalen, die häufigsten Exportfehler bei FreeCAD.

Parametrisches Modellieren: Warum Maße anpassbar sein müssen

Der größte Vorteil von Fusion 360 und FreeCAD gegenüber Tinkercad: parametrisches Design. Du definierst Maße als Variablen, z. B. "Wandstärke = 2 mm", und änderst sie nachträglich mit einem Klick. Bei einem Gehäuse für den Raspberry Pi 5 (85,6 × 56,5 × 17 mm) kannst du die Toleranz von 0,3 mm auf 0,5 mm erhöhen, wenn der erste Druck zu stramm sitzt. Alle abhängigen Maße passen sich automatisch an.

In Fusion 360 findest du den Parameter-Manager unter "Modify → Change Parameters". Lege dort globale Parameter an: Wandstärke, Toleranz, Schraubendurchmesser. In FreeCAD nutze den Sketcher-Arbeitsbereich mit benannten Constraints. Tinkercad bietet keine parametrische Funktion, jede Maßänderung erfordert manuelles Verschieben und Skalieren aller betroffenen Formen.

Export-Einstellungen für saubere STL-Dateien

Die STL-Exportqualität bestimmt, wie glatt Rundungen im Druck erscheinen. In Fusion 360: "Export → STL → Refinement: High" erzeugt Dreiecke mit max. 0,01 mm Abweichung von der Originalgeometrie. Für die meisten FDM-Drucke reicht "Medium" (0,05 mm Abweichung), die Dateigröße sinkt um 60 %, ohne sichtbaren Qualitätsverlust bei 0,2 mm Schichthöhe.

FreeCAD exportiert über "Part → Export CAD → STL Mesh". Stelle die maximale Abweichung (Deflection) auf 0,05 und die Winkelabweichung auf 10° ein. Prüfe die exportierte STL in einem Mesh-Reparatur-Tool wie Meshmixer oder PrusaSlicer (automatische Reparatur beim Import) auf nicht-manifolde Kanten und invertierte Normalen, die häufigsten Exportfehler bei FreeCAD.