3D Builder ist eine App für 3D-Modellierung und 3D-Druck, welche besonders geeignet ist für Desktop PCs und andere Microsoft Plattformen (etwa Windows Mobile, Xbox One und Windows Hololense). Ähnlich wie bei der Autodesk Gallery kann man 3D-Modelle herunterladen und sie für den 3D-Druck aufbereiten.

Mithilfe eines Touchscreens können 3D-Dateien gestisch bearbeitet und verändert werden, was eine recht immersive Erfahrung ist. Die Software-Integration ins Windows Phone hat einen weiteren Zweck: Über die Mobile App und die Smartphone-Kamera lassen sich Objekte direkt scannen und in ein passendes Dateiformat konvertieren. Dafür genügt es, das Objekt aus verschiedenen Winkeln zu fotografieren und mit der Software umwandeln zu lassen.

• Beste kostenlose CAD Software für: Gelegentliches 3D-Modellieren
• Typ: 3D
• Datei-Formate: 3mf, obj, ply, vrml, STL
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Windows Mobile, Xbox One, and Windows Hololense

3D Slash ist ein kostenloses und leicht bedienbares 3D-CAD-Programm mit dem man 3D-Modelle durch Bausteine zusammensetzt – so ähnlich wie in Minecraft.

Die Arbeit mit 3D Slash ist  am Anfang bestimmt etwas gewöhnungsbedürftig für CAD-Veteranen. Denn hier findet man keine der gewohnten Funktionen, wie Extrusion, Drehen oder  Sweep. Stattdessen basiert das Modellieren auf Quadern, die man in kleinere Quader unterteilen kann. Als Benutzer bearbeitet man die Quader mit Werkzeugen, wie man sie wohl aus keinem anderen 3D-Zeichenprogamm kennt: Hammer, Kelle, Meißel und Bohrer

Selbst für Anfänger ist das Modellieren mit diesem 3D-CAD-Programm ein Kinderspiel. Mit geringem Vorwissen kann man schon beachtliche Objekte entwerfen, wie etwa ein Lichtschwert (siehe unser Tutorial). Zudem kann man bereits existierende Modelle importieren und bearbeiten. Der Charme von 3D Slash liegt zwar im Pixellook, wenn du aber lieber glatte Oberflächen als harte Kanten an deinen 3D-Drucken sehen möchtest, musst du eine Werkzeuggröße wählen, die kleiner ist als die Auflösung deines 3D-Druckers.

Sehr praktisch ist auch die direkte Anbindung dieser 3D-CAD-Software an die größeren Online 3D-Druckdienste und 3D-Drucker-Vorlagen-Bibliotheken. Natürlich kann man sein Modell auch einfach  als STL-Datei exportieren und auf dem heimischen 3D-Drucker ausdrucken.

Durch den spielerischen Ansatz eignet sich dieses 3D-CAD-Programm besonders für Amateure, die nur gelegentlich 3D-Drucker-Vorlagen erstellen wollen, ohne ein konventionelles Programm erst mühsam zu erlernen. 3D Slash könnte aber auch für Profis interessant sein, die Lust auf einen frischen Blick auf ihr Handwerk haben. Wer gerade im Bereich 3D-Modellierung anfängt und den Ehrgeiz hat, Profi zu werden, sollte unbedingt noch Programme wie TinkerCAD oder 123D Design erlernen, welche die Grundlagen des konventionellen 3D-Modellierens vermittlen.

Testbericht: 3D Slash Review: 3D Modeling Made Super Easy

Tutorial: 3D Slash Tutorial for Beginners: How to Use 3D Slash

Beste kostenlose CAD Software für: Amateure, die schnelle Resultate brauchen.

Datei-Formate: 3dslash, obj, STL

Preis: Freeware, Premiumfeatures ab 24€ pro Jahr

OS: Windows, Mac, Linux, Raspberry Pi oder Browser

Autodesk 123D Design ist ein 3D-CAD-Programm und 3D-Zeichenprogramm aus dem Hause Autodesk. Es hat ähnliche Funktionen, wie SketchUp und basiert auf Autodesk Inventor. Das Programm gehört zur 123D-Reihe von Autodesk und ist eine mächtige, aber dennoch recht einfach erlernbare 3D-CAD-Software, die außerdem gut mit den meisten 3D-Druckern auf dem Markt zusammenarbeitet.

123D Design verwendet eine einfache und intuitive Benutzeroberfläche. Ganz oben befindet sich die Werkzeugkiste, direkt darunter sind die Ansichtswerkzeuge und den Rest des Bildschirms füllt der Arbeitsbereich. Man entwirft 3D-Objekte indem man einfache Formen in den Arbeitsbereich zieht. Diese Formen bearbeitet man mit Hilfe von einfachen Zeichen- und Modellierungswerkzeugen. Außerdem ist das Programm mit einer Bibliothek von vorgefertigten Formen ausgestattet, die einem beim Modellieren viel Zeit sparen können. Mit 123D Design kann man direkt STL-Formate exportieren.

Das Programm verfolgt einen technische Ansatz, ist also als 3D-CAD-Software auch für funktionale Prototypen geeignet. Man kann mit ihm SVG-Dateien importieren, um auf deren Grundlage mechanische Teile zu modellieren.

Unterm Strich also ein umfangreiches, aber leicht bedienbares Programm, dass zweifellos zu den besten 3D-CAD-Programmen für Anfänger gehört.

UPDATE: Im Frühjahr 2017 hat Autodesk den Support für seine beliebte 123D 3D-Drucker-Software eingestellt. Da die CAD-Programme aber noch immer auf vielen Rechnern weltweit laufen, bleiben unsere Tutorials und Rezensionen vorerst weiterhin verfügbar.

Review: Autodesk 123D Design Review: Powerful & Simple

Tutorials:

• How to Make a Yo-Yo in Autodesk 123D
• Autodesk 123D Tutorial: How to Make a Little Elf Hat

• Beste kostenlose CAD Software für: Anfänger, die die Grundlagen erlernen wollen.
• Typ: 3D
• Datei-Formate: 123x, step, STL, x3d, VRML
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, and iOS

LibreCAD ist ein kostenloses Open Source CAD-Programm. Es enthält alle grundlegenden Funktionen, um ein 3D Modell zu erstellen und zu bearbeiten. Da LibreCAD nur 2D Ansichten darstellt, hat das Programm eine sehr kleine Dateigröße von gerade einmal 30MB. Es kann aber auch isometrische Ansichten anzeigen, keine Sorge!

Das Programm befriedigt also die grundlegenden Bedürfnisse, die Bandbreite an Werkzeugen und Funktionen reichen jedoch nicht an jene von anderen kostenlose CAD-Programmen heran. Die Benutzeroberfläche von LibreCAD ist aufgeräumt und alles in allem für Anfänger geeignet.

• Beste kostenlose CAD Software für: Einsteiger und Fortgeschrittene mit Interesse an technischem Design
• Typ: 2D
• Datei-Formate: dxf, dwg
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, Linux

MagicaVoxel ist ein unkompliziertes kostenloses CAD-Programm, das ähnlich wie Minecraft funktioniert. Die kleinste Einheit im Programm ist ein Voxel, dem dreidimensionalen Äquivalent zum Pixel. Die kompliziertesten Landschaften lassen sich aus diesen Einzelblöcken erstellen.

Als User findet man sich sehr schnell zurecht. Auf der linken Seite sind Farbpaletten, mit denen man Voxel anmalen kann. Andere Paletten können individuell dem Programm hinzugefügt werden. Die Rendering-Optionen sind absolut ausreichend um ordentliche Ergebnisse zu erzielen. Eine Erleichterung ist, dass die Werkzeugvorlagen schon auf das Arbeiten mit Voxel-Design abgestimmt sind.

Das Arbeiten mit MagicaVoxel braucht etwas Eingewöhnungszeit, da die verfügbaren Methoden vor allem die Oberflächen der Meshs betreffen. Man trägt Schichten großzügig auf, nimmt sie wieder ab oder durchbohrt bestehende Flächen. Die neuen Arbeitsweisen von MagicaVoxel sind in vielerlei Hinsicht eine Vereinfachung gegenüber traditionellen 3D-CAD-Arbeitsmethoden. Während es früher notwendig war Voxel um Voxel zu konstruieren, kann man nun Designs schnell und einfach aufzeichnen.

Spiele wie Monument Valley und Minecraft haben Voxel-Design bekannt gemacht. Kostenlose CAD-Programme wie MagicaVoxel sind perfekt dafür geeignet Voxel-Art für Spiele und Illustrationen zu kreieren.

• Beste kostenlose CAD Software für: Anfänger und Fortgeschrittene mit Interesse an 3D Voxel-Art
• Typ: 3D
• Datei-Formate: 2d, iso, mc, obj, ply, qb slab, vox, xraw
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac

3D-Sculpting ist eine interessante Alternative zu traditionellem 3D-Modellieren. Einige kostenpflichtige Programme, die weiter unten bei den Profi-Programmen vorgestellt werden, stellen die User vor eine große Lernherausforderung. SculptGL dagegen ist recht einfach zu bedienen und beinhaltet nur die wichtigsten Werkzeuge. Man kann sich also erstmal bequem mit den grundlegenden Arbeitsweisen vertraut machen, und das alles mit einem In-Browser-Programm.

Wie bei den Profi-Sculpting-Programmen geht man schrittweise vor, fängt mit einer einfachen Grundform an oder lädt sich ein Template (die grobe Form des menschlichen Körpers etc.) aus einem anderem 3D-CAD-Programm als Basis. Zunächst empfiehlt es sich die Silhouette  in sehr groben Zügen zu definieren. Danach wechselt man zu kleineren Werkzeugen, um gröbere Details (Grundformen von Nase, Ohren etc.) zu modellieren. Erst dann fügt werden mit ganz feinen Werkzeugen filigrane Details hinzugefügt, etwa Falten und Narben.

Da SculptGL ein kostenloses CAD-Programm ist, ist die Anzahl an Vorlagen und Werkzeugen auf ein Minimum beschränkt. Wer sich generell für diese Spielart an 3D-CAD-Programmen interessiert, bekommt hiermit einen guten Eindruck. Wenn man aber mehr will, sollte man auf Sculptris umsteigen.

• Beste kostenlose CAD Software für: Anfänger, die einen Blick auf 3D-Sculpting werfen möchten
• Typ: 3D
• Datei-Formate: obj, ply, sql, STL
• Preis: Kostenlos
• OS: Browser

TinkerCAD ist eine kostenlose CAD-Software, die inzwischen zum Autodesk-Universum zählt. Ausgestattet mit allen grundlegenden Modellierungsfunktionen, lassen sich aus einfachen Formen komplexe Objekte konstruieren. Mit TinkerCAD kann man aber auch subtraktiv arbeiten und von Formen wieder Elemente wegzunehmen.

Wenn man diese grundlegenden Techniken verstanden hat, kann man selbst als Laie gute Ergebnisse erzielen, wie die Hülle für einen Raspberry Pi in unserem Beispiel zeigt.

Wenn du nach einem CAD-Programm suchst, um einfach ins kalte Wasser zu springen, wird dir TinkerCADs intuitiver Ansatz mit Sicherheit sehr gut gefallen.

Tutorials:

• How to 3D Print a Name Tag Using Tinkercad
• Homemade Astro Pi Cases Take Twitter by Storm

• Beste kostenlose CAD Software für: Einsteiger mit Interesse an den Grundlagen von 3D Modellierung
• Typ: 3D
• Datei-Formate 123dx, 3ds, c4d, mb, obj, svg, stl
• Preis: Kostenlos
• OS: Browser-App

Geschrieben in der Programmiersprache Erlang, liegt die Stärke von Wings 3D eindeutig in dem Prinzip der erweiterten Untergliederung. Die intuitive Benutzeroberfläche macht aus jedem Anfänger sehr schnell einen 3D-Modellierer. Zusätzlich zu Standardwerkzeugen wie Move, Skalieren, Extrudieren etc. hat dieses kostenlose CAD-Programm Funktionen wie Sweep, Ausschneiden, Bend und Einfügen. Ein weiterer Vorteil von Wings 3D ist AutoUV, womit man aufgefaltete Bilder exportieren kann um die Modelloberfläche zu bemalen oder mit einer Textur zu versehen.

Die Bandbreite an Werkzeugen von Wings 3D ist genau richtig für Anfänger. Ein ideales CAD-Programm für angehende 3D-Modellierer!

• Beste kostenlose CAD Software für: Beginner in Sachen 3D Modellierung
• Typ: 2D/3D
• Datei-Formate 3ds, fbx, obj, dae, lwo, wrl, rwx, stl, wrl, x, xml
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, Linux

Antimony sollte man unbedingt ausprobieren, wenn man nochmal einen frischen Start mit parametrischer 3D-Modellierung wagen möchte. Dieses kostenlose CAD-Programm ist quasi das kollaborative Lebenswerk von einem 3D-Designer und einem Programmierer.

Das Programm zerlegt Meshs in ihre kleinsten logischen Komponenten, als User operiert man dann mit den daraus resultierenden Grundformen (und deren Abänderungen) und kann mittels Hinzufügen oder voneinander Abziehen eigene komplexe Objekte erstellen. Im Gegensatz zu ähnlichen Programmen wie OpenSCAD wird man hier nicht durch ellenlange Code-Dateien abgeschreckt, die Arbeitsweise von Antinomy bleibt stets intuitiv. Man verbindet Knoten zu Formen, die in Graphen angezeigt werden.

Die ausgetüftelte Arbeitsprozess ist selbst für sehr erfahrene Designer geeignet. Falls die eingebauten Formen nicht ausreichen, kann man sich auch selbst Formen erstellen. Dies kommt aber nicht für jedermann in Frage, da Antinomy einen speziellen Code verwendet. Erfinder und Betreiber dieser kostenlosen CAD-Software ist Matt Keeter, ein Ingenieur des 3D-Drucker Herstellers Formlabs.

Es ist zu beachten, dass sich die Software im Sommer 2017 noch in ihrer Beta-Version befindet und als solche nicht für elementare Projekte empfohlen werden kann. Es ist zu hoffen, dass große Software-Hersteller die innovative Ideen von Antinomy aufgreifen und fördern.

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene mit Interesse an innovativer, parametrischer 3D Modellierung
• Typ: 3D
• Datei-Formate: stl
• Preis: Kostenlos
• OS: Mac, Linux

BabaCAD ist noch so ein interessantes kostenloses CAD-Programm mit hervorragenden Extra-Ausstattungen. Die Software läuft selbst auf älteren Computern sehr schnell und die Benutzeroberfläche ist übersichtlich und leicht zu bedienen. Seltene Werkzeuge findet man aufgrund des gut strukturierten Menüs ohne langes Suchen. Für Informatikexperten gibt es auch ein Command Window, mit dem sie ihr 3D-Modell durch Kurzbefehle ändern können.

In vielerlei Hinsicht ist diese kostenlose CAD-Software auf dem Level von vergleichbaren kostenpflichtigen Programmen. Zur besonderen Ausstattung gehört die Möglichkeit, Objekte in Schichten und Blöcken zu organisieren und zu gruppieren. Zeichnungen können im Handumdrehen mit Größenreglern dimensioniert werden. Außerdem ist Object-Snap ein unverzichtbares Werkzeug beim Zusammenstellen komplexer Zeichnungen.

Von großem Vorteil ist die LISP-Kompatibitität von BabaCAD. Mit LISP können Benutzer Werkzeuge und Erweiterungen des CAD-Programms selbst herstellen. Was für Jahrzehnte nur dem Bezahlprogramm AutoCAD vorbehalten war, wurde von BabaCAD erstmals in einer kostenlosen CAD-Software angeboten. Viele Erweiterungen sind auch schon zum freien Download online verfügbar.

Zusammenfassend muss man sagen, dass selbst CAD-Profis aufgrund der LISP-Kompatibilität mit BabaCAD arbeiten können.

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene und professionelle Nutzer, die einen hohen Grad an Kontrolle über ihre Software schätzen
• Typ: 2D CAD
• Datei-Formate dxf, dwg
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac

SrataSys hat sich einen Namen mit der Produktion von 3D-Druckern für die Industrie gemacht. Es war nur eine Frage der Zeit, bis sich die Firma dazu entschied, in den Bereich von 3D-Modellierung und CAD Software vorzudringen. Strata Design 3D SE kann jedoch mehr als nur 3D-Druckvorlagen zu erstellen. StrataSys setzt sich selbstbewusste Ziele und möchte den Markt von Architekturvisualisierungen und Virtual Reality erobern.

Die Gewöhnung an die neue Software wird insofern vereinfacht, als die Benutzeroberfläche sehr nah an Adobe angelehnt ist. Aufgrund dieser Voraussetzungen, gekoppelt mit einer Vielzahl an Funktionen, ist diese CAD-Software erfolgsversprechend.

Sollten mit der Zeit die Ansprüche und Fähigkeiten im Bereich 3D-CAD-Programme steigen, lohnt sich ein Blick auf die kommerzielle Version von Design 3D SE, die noch mehr Ausstattungen besitzt, unter anderem im Bereich Animation, Augmented Reality und Virtual Reality.

• Beste kostenlose CAD Software für: Nutzer, die sich langsam in das Feld des 3D-Modellierens und CAD-Zeichnens einarbeiten möchten.
• Typ: 3D
• Datei-Formate: dae, eps, psd, STL, 3ds, dxf, obj, vrml
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac

DraftSight ist ein kostenloses CAD-Programm von Dassault Systèmes, dem Hersteller von Marktführern wie CATIA und Solidworks. Dank der übersichtlichen Benutzeroberfläche, kann jeder den Umgang mit DraftSight lernen. Es beinhaltet alle notwendigen Werkzeuge, um zweidimensionale Technikzeichnungen zu erstellen. Die verschiedenen Designelemente werden in Schichten gespeichert, so dass man wunderbar im Arbeitsverlauf vor und zurück springen kann. Die Designs können als PDF exportiert werden, um als Blattaufbau betrachtet zu werden.

Dassault Systèmes bietet auch Kundenservice für Nutzer der kostenlosen Version des  CAD-Programms an. Bei der Pro-Version von DraftSight gibt es noch zahlreiche Extrafunktionen wie das Vergleichen von Designs (das Anzeigen von Unterschieden), die Möglichkeit PDFs an die Projektdatei anzuhängen und standardmäßige Hardware-Symbole zum Design hinzuzufügen.

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene und professionelle Nutzer mit Schwerpunkt auf technischem Design
• Typ: 2D
• Datei-Formate: dxf, dwg
• Preis: Kostenlose Basis-Version. 315 € (Pro-Version)
• OS: Windows, Mac, Linux

eMachineShop ist eine kostenlose CAD-Software für 2D und auch 3D. Das Programm wird vertrieben von einem Online-Service für CNC-Fräsen und 3D-Druck. Deshalb kann man Bauteile direkt über das Programm bestellen. Die Software ist umfangreich genug für Fortgeschrittene und einfach genug für Anfänger. Im Bereich der technischen Features bietet eMachineShop alle Standardfunktionen an, etwa das Anfasen von 3D-Volumenkörperobjekten oder das Biegen von Blechstreifen.

Wenn man aber noch gar keine Vorkenntnisse hat, hilft einer der praktischen Planungsassistenten beim Erstellen von Schwungrädern, Frontplatten, Sechskantmuttern oder anderen vorgefertigten Modellen. eMachineShop kann jedoch noch mehr. Das Programm analysiert ständig die Qualität des Designs, informiert über unpraktische Details, nicht-produzierbare Teile oder zu hohe Materialkosten.

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene Nutzer, die sich über etwas Hilfe freuen.
• Typ: 2D/3D
• Datei-Formate: igs, sldprt, stp, iges, 3D dwg, STL
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows

Eine solide, parametrische, kostenlose CAD Software ist – der Name verspricht nicht zu viel – FreeCAD. Sie eignet sich hauptsächlich um Objekte aus dem Alltag in 3D zu designen. Die Methode der parametrischen Modellierung eignet sich vor allem dazu das 3D Design zu modifizieren und im Erstellungsverlauf vor- und zurückzuspringen.

Typisch für eine Open-Source Software ist das Menü, welches ganz an die Bedürfnisse der User-Community angepasst ist. Man sollte darauf vorbereitet sein, dass FreeCAD am Anfang überfordernd wirken kann. Wenn man sich aber nicht abschrecken lässt, zahlt sich die Hartnäckigkeit am Ende wirklich aus.

FreeCAD ist ein kostenloses CAD-Programm mit modularem Aufbau, weshalb man individuelle Plugins zur Kernapplikation hinzuzufügen kann. Zu den wichtigen Features gehören der Sketcher, mit dem man 2D Formen zeichnen kann, ein Roboter Simulator zum Analysieren von Roboterbewegungen und ein Path Modul, mit dem man ein Design in G-Code konvertieren kann.

• Tutorial: FreeCAD Tutorial for 3D Printing

• Beste kostenlose CAD Software für: Unermüdliche Enthusiasten, die sich durch ein riesiges Ausstattungsmenü graben möchten.
• Typ: 2D/3D
• Datei-Formate step, iges, obj, stl, dxf, svg, dae, ifc, off, nastran, vrml, und FreeCAD’s native Fcstd Datei-Format.
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, and Linux

HeeksCAD ist ein kostenloses CAD-Programm, das auf OpenCASCADE aufbaut. Unter den Werkzeugen sind auch ein paar spezielle, zum Beispiel verschiedene Extrudieroptionen und ein Kantenschleifgerät (für verschiedene Formen der Fasen). Wie viele kostenlose CAD-Programme, übernimmt HeeksCAD viel von AutoCAD – es sollte also kein Problem sein zwischen den Programmen zu wechseln.

Aber das ist noch nicht alles. HecksCAD ist ein modularisches CAD-Programm, das erweitert werden kann mit zusätzlichen Plugins. Bisher gibt es Plugins für Python, CNC-Fräsen und Freihand-Oberflächen-Modellierung. Dadurch ist diese kostenlose CAD-Software mehr oder weniger auch ein 3D Modellierer.

Mehr nützliche Plugins sollten auf jeden Fall kommen, denn die Community von HeeksCAD ist ziemlich aktiv.

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene und professionelle Nutzer, die tiefer eintauchen wollen
• Typ: 3D
• Datei-Formate dxf, heeks, iges, stl, stp, svg
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, and Linux

Meshmixer bezeichnet sich selbst als Schweizer Taschenmesser für 3D-Modelle. Und in der Tat ist es ein kostenloses CAD-Programm, das den Fokus auf mechanische Funktionalität richtet.

Die besondere Stärke von Meshmixer ist, 3D-Modelle effektiv für den 3D-Druck vorzubereiten. Dieses CAD-Programm wird beispielsweise erfolgreich dafür eingesetzt, Prothesen auf Grundlage von 3D-Scans herzustellen. Es hat einige Funktionen, die man sonst nur bei Profi-Programmen findet. So kann man überflüssige Masse entfernen, um Druckkosten und Gewicht zu sparen, ohne die Funktionalität zu beeinträchtigen.

Die Vielzahl an Werkzeugen macht Meshmixer zu einem der besten kostenlosen CAD-Programme für Fortgeschrittene, das sich außerdem perfekt in die Familie von Autodesk-Produkten einfügt.

Tutorial: MeshMixer Tutorial for 3D Printing Beginners

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene Nutzer, die ihre Entwürfe schnell realisieren wollen
• Typ: 3D
• Datei-Formate: amf, mix, obj, off, STL
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, Linux

QCAD ist ein klassisches, kostenloses 2D CAD-Programm, angelehnt an AutoCAD. Es ist also hauptsächlich für technische Zeichnungen geeignet. Da die Benutzeroberfläche sehr übersichtlich und strukturiert ist, kommt man hier auch als Anfänger zurecht.

Zu den unterschiedlichen Modellierungswerkzeugen zählen NURBS und Polyfones. Für detailliertere Arbeiten kann man in die isometrische Ansicht wechseln. Im QCAD Verzeichnis gibt es mehr als 5000 CAD-Teile als kostenlose Add-Ons (z.B. Schrauben und Muttern).

Obwohl dieses CAD-Programm als Open Source veröffentlicht ist, braucht man für den Export als AutoCAD DWG-Datei ein kostenpflichtiges Plugin.

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene und professionelle Nutzer mit Schwerpunkt auf technischem Design
• Typ: 2D
• Datei-Formate dwg, dxf, dwf, pdf, svg
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, Linux

Sculptris ist ein kostenloses 3D-CAD-Programm von denselben Entwicklern, die auch ZBrush vermarkten. Es beinhaltet ähnliche, wenn auch weniger Funktionen als ZBrush. Auch Neulinge können schnell die grundlegenden Techniken von Sculptris erlernen und Modelle für den 3D-Druck erstellen.

Wie bei anderen Sculpting-Programmen, beginnt man nicht mit den Details, sondern geht Schritt für Schritt vor. Zunächst wählt man eine Grundform oder importiert ein Template (die grobe Form des menschlichen Körpers etc.) aus einem anderem 3D-CAD-Programm. Zunächst definiert man in groben Zügen die Silhouette. Danach wechselt man zu kleineren Werkzeugen, um Details (Grundformen von Nase, Ohren etc.) zu modellieren. Erst dann fügt man filigrane Details hinzu,  etwa Falten oder Musterungen.

Sculptris ist ein exzellentes kostenloses 3D-Sculpting Programm für Einsteiger. Für anspruchsvollere Projekte sollte man auf ZBrush oder Mudbox umsteigen.

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene 3D-Sculpting Nutzer, die sich noch nicht Zbrush oder Mudbox  verschreiben möchten
• Typ: 3D
• Datei-Formate: obj, goz
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac

Was als erstes bei SketchUp ins Auge fällt ist das ordentliche und aufgeräumte Design. Es gibt nicht viele Sachen im Menü, die nicht intuitiv verständlich sind. Schon nach wenigen Stunden ist es möglich ein druckbares 3D-Modell zu erstellen.

Das heißt aber nicht, dass man nur einfache Modelle mit SketchUp realisieren kann. User und externe Hersteller können Plugins zu dem Programm beisteuern, weshalb das Potenzial grenzenlos ist. Die kostenlose Version dieses CAD-Programms enthält einige Layoutoptionen und erlaubt Oberflächenmodellierung in verschiedenen Stilen.

SketchUp enthält eine Cloud-Bibliothek mit dem Namen 3D Warehouse. In diesem Archiv sind ca. 2.2 Millionen SketchUp Modelle zum Download verfügbar, die direkt in das Programm geladen werden können.

Hervorzuheben ist auch der Kundenservice dieser kostenlosen CAD-Software, welcher nach wie vor ausgebaut wird.

Tutorials:

• SketchUp for 3D Printing: A Tutorial for Beginners
• How To 3D Print Text Using SketchUp

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene Nutzer
• Typ: 3D
• Datei-Formate: dwg, dxf, 3ds, dae, dem, def, ifc, kmz, stl
• Preis: Kostenlos für nicht-kommerzielle Nutzer. 657 €, zusätzliche Feature, Bildungslizenzen sind erhältlich
• OS: Windows, and Mac

Wer schon immer einmal ein parametrisches 2D/3D CAD-Programm ausprobieren wollte, sollte einen Blick auf SolveSpace werfen. Parametrische 2D/3D CAD-Software hat die Eigenschaft, dass man im Arbeitsverlauf beliebig vor und zurück springen kann. Darüber hinaus sind in den Modellierungswerkzeugen Bezier-Kurven und NURBS Oberflächen enthalten.

Eine weitere entscheidende Funktion von paramatetrischen CAD-Programmen ist die Simulation von flachen und räumlichen Verbindungen mit einer Nadel-, Kugel- oder Schiebeverbindung. Das ist nützlich, weil es Blockaden und Ungereimtheiten im Design schon von Anfang an aufzeigt und somit Zeit und Kraft spart.

3D-Drucker Fans werden sich freuen, dass dieses CAD-Programm STL-Dateien beim Konvertieren in G-Code prüft und optimiert. Die kostenlose Version dieser CAD-Software ist ebenfalls G-Code-Modelle für Wasserjet- und Laserschnitt-Maschinen vorzubereiten. Die Tutorials auf der Webseite des Herstellers sind dabei sehr nützlich.

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene Nutzer mit Schwerpunkt funktionales Design
• Typ: 2D/3D
• Datei-Formate: dxf, eps, pdf, svg, hpgl, obj, step, stl
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, Linux

Vectary ist ein browserbasiertes, kostenloses CAD-Programm, das sich momentan noch im Beta-Modus befindet. Trotzdem lohnt sich ein Blick darauf, denn die innovativen Ansätze bei Benutzeroberfläche und Cloud sind beachtlich.

Da die Programmierschnittstelle (API) bald veröffentlicht wird, besteht die Möglichkeit der konstanten Erweiterung und Verbesserung mit Plugins. Parametrische Modellierung ist bereits in der kostenlosen CAD-Software enthalten. Ein Feature, das man hauptsächlich in professionellen Programmen wie Fusion 360 findet und mit dem ein Mesh sehr schnell variiert werden kann. Vectary ist sehr benutzerfreundlich und fördert kollaboratives Arbeiten durch Speicherung in der Cloud.

Die Anzahl der Features ist für ein Browser-Programm beachtlich, zieht aber auch ein paar Nachteile mit sich. Es benötigt sehr viel Arbeitsspeicher! In der kostenlosen Version kann man fünf private und unendlich viele öffentliche Projekte anlegen. Eine Bezahlversion wird es auch bald geben.

• Beste kostenlose CAD Software für: Fortgeschrittene und Profis, die ihre Designs schnell und oft überarbeiten
• Typ: 3D
• Datei-Formate: obj, stl
• Preis: Kostenlos, Bezahlversion (kommt bald)
• OS: Browser

Fusion 360 ist ein professionelles 3D CAD-Programm von Autodesk. Anders als andere professionelle Festkörper-Programme, ist es recht einfach zu bedienen. Dabei deckt es den ganzen Prozess von Planung, Test und Ausführung von 3D-Designs ab. Es hat einige starke parametrische Werkzeuge und analytische Tools, die für die meisten Aufgaben im Industriedesign geeignet sind.

Vor allem ist dieses CAD-Programm fähig, sowohl die Herstellung der Komponenten zu simulieren als auch die Haltbarkeit der Komponenten im Anwendungsfall zu testen. Fusion 360 sticht auch deshalb heraus, weil es mit anderen Programmen zusammenarbeitet. Es unterstützt das Teilen von Daten über Cloud, Versionsverwaltung und den Import/Export gängiger CAD-Dateitypen.

Wie zu erwarten, ist Fusion 360 exzellent für 3D-Druck. CAD-Dateitypen können direkt in Autodesk Printing Studio importiert werden. Offiziell handelt es sich zwar um ein kostenpflichtiges CAD-Programm, aber wir haben es in unsere Liste aufgenommen, weil Studierende oder Lehrende eine 3jährige Ausibildungslizenz erwerben können.

• Beste kostenlose CAD Software für: Maschinenbau und Industriedesign Studierende/Profis
• Typ: 3D
• Datei-Formate catpart, dwg, dxf, f3d, igs, obj, pdf, sat, sldprt, STL, stp
• Preis: Kostenlose Ausbildungslizenz, 499.80 € pro Jahr für kommerzielle Nutzung
• OS: Windows and Mac

Blender ist ein professionelles, kostenloses CAD-Programm, das mit einer Open-Source-Lizenz vertrieben wird und für Animationsfilme, Spezialeffekte, interaktive Apps, Videospiele und auch 3D-Druck eingesetzt wird. Zu den vielen Funktionen in Blender gehören 3D-Modellierung, UV-Unwrapping, Texturierung, Bearbeitung von Rastergrafiken, Flüssigkeits- und Rauchsimulation, 3D-Bildhauerei, Animation, Camera Tracking, Rendering, Videoschnitt und Videobearbeitung. Außerdem versetzt das Programm mit seiner integrierten Game-Engine in Verstaunen.

Blender enthält eine Reihe von Werkzeugen, die es erleichtern 3D-Modelle für den Druck vorzubereiten, wie zum Beispiel eine automatische Reparaturfunktion.

Bei diesem Reichtum an Funktionen ist es eigentlich klar, dass diese 3D-CAD-Software nicht nebenbei erlernt werden kann. Blender ist nicht für Anfänger geeignet, aber wenn man keine Angst vor Herausforderungen hat und die beste kostenlose Open-Source CAD Software sucht, ist man hier richtig.

Tutorial: Blender Tutorial for 3D Printing: How To 3D Print Text

• Beste kostenlose CAD Software für: Professionelle Modeler und Designer, Game Developer …
• Typ: 2D/3D
• Datei-Formate: 3ds, dae, fbx, dxf, obj, x, lwo, svg, ply, stl, vrml, vrml97, x3d
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, and Linux

BRL-CAD ist ein kostenloses Open-Source CAD-Programm nach dem Prinzip des Festkörper-Modells. Die Entwicklung von BRL-CAD begann 1979 als die US-Armee ein CAD System für ballistische und elektromagnetische Analysen brauchte. Das kostenlose CAD-Programm ist aber auch geeignet für akademische und industrielle Zwecke wie Architektur und Design, der Analyse von Fahrzeugen und mechanischen Teilen.

Man kann entweder in der GUI-Benutzeroberfläche oder in der Kommandoleiste modellieren – Nutzer von OpenSCAD sollte das gefallen. Das Modellierungssystem dieser kostenlosen CAD-Software basiert auf CSG. In der Vergangenheit lief BRL-CAD nur auf Supercomputern wie dem Cray – heute läuft das Programm auf allen gängigen Desktop Systemen.

• Beste kostenlose CAD Software für: Profis mit Interesse an physikalischen Simulationen
• Typ: 2D/3D
• Datei-Formate: dxf, iges, stl vrml, x3d
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, BSD, Linux, Solaris

DesignSpark ist perfekt für 3D-Modellierer, die mit dem Nötigsten auskommen. Was die Funktionsfähigkeit betrifft, hält sich das CAD-Programm an die gängigen Konventionen. Es hat die üblichen Werkzeuge und eine ähnliche Benutzeroberfläche wie AutoCAD – es ist also durchaus eine Alternative dazu.

Während die nötigsten Kernfunktionen also kostenlos sind, müssen zusätzliche Funktionen bezahlt werden. Das betrifft vor allem erweiterte Import/Export-Einstellungen und das Rendering. Wie andere CAD-Programme, versucht DesignSpark mit Onlinediensten zusammenzuarbeiten. Man kann eine Reihe von 3D-Modellen direkt in die CAD Software laden oder Designs über einen Druckdienst produzieren und sich zuschicken lassen.

• Beste kostenlose CAD Software für: Profis auf der Suche nach einer Alternative zu AutoCAD
• Datei-Formate: rsdoc, dxf, ecad, idf, idb, emn, obj, skp, stl – iges, and step require paid addon
• Typ: 2D/3D
• Preis: Kostenlos, 750 € (mit allen Addons)
• OS: Windows

Die Basisversion von nanoCAD ist ein kostenloses CAD-Programm. Es ist ein weiteres Beispiel dafür, wie die erfolgreiche Idee einer Firma Nachahmer anzieht. Die Benutzeroberfläche ist ähnlich wie bei AutoCAD, weshalb es nicht schwer ist vom einen zum anderen zu wechseln.

nanoCAD unterstützt parametrische Modellierung, womit man alle Arbeitsschritte nachvollziehen und beliebig vor und zurück springen kann. Darüber hinaus kann es eine ganze Menge an Routineaufgaben automatisieren. Wie AutoCAD hat es einen nützlichen Tabellen-Editor. Die Nutzer haben eine Menge an kostenlosen Funktionen zur Verfügung, können diese durch unterschiedliche Plugins aber noch erweitern.

Wenn man anspruchsvolle Projekte realisieren möchte, lohnt sich die Plus Version von nanoCAD.

• Beste kostenlose CAD Software für: Professionelle Nutzer, die eine Alternative zu AutoCAD suchen
• Typ: 2D
• Datei-Formate: dwg, pdf, ifc, plt
• Preis: Kostenlos, 160 € pro Jahr (Plus 8)
• OS: Windows

Onshape ist ein CAD-Programm von industriellem Ausmaß. Es hat hoch-professionelle Zielgruppen im Visier und bietet deshalb neueste Möglichkeiten wie cloudbasiertes, kollaboratives Arbeiten. Onshape wird als Cloud-Software angeboten und läuft auf allen vorstellbaren Systemen, selbst iOS und Android.

Im Gegensatz zu installierter CAD und PDM, hat bei Onshape jeder im Team sofortigen Zugriff auf ein laufendes Projekt und kann Änderungen direkt mitverfolgen. Das Masterdesign wird verwaltet ohne ständig Kopien anfertigen zu müssen und eine Unmenge unterschiedlicher Versionen zu verwalten.

• Beste kostenlose CAD Software für: Professionelle und industrielle Nutzer, die in Teams arbeiten.
• Typ: 2D/3D
• Datei-Formate: sat, step, igs, iges, sldprt, stl, 3dm, dae, dfx, dwg, dwt, pdf, x_t, x_b, xxm_txt, ssm_bin
• Preis: Freeware, 90 € pro Monat (Pro-Version), 180 € pro Monat (Firmen-Version)
• OS: Windows, Mac, Linux, Chromebook und Smartphones (iOS & Android)

Auf einer ganz eigenen Philosophie der 3D-Modellierung basiert OpenSCAD, ein Freeware Programm zum Erstellen von CAD-Objekten. Es ist anders als die übrigen Tools kein interaktives 3D-CAD-Programm, sondern ein 3D-Kompiler der Skripte auswertet, die dreidimensionale Objekte beschreiben.

Ein OpenSCAD-Dokument beschreibt einfache geometrische Formen und definiert, wie diese beispielsweise durch boole’sche Operatoren modifiziert und manipuliert werden um ein 3D-Modell zu bilden. Dieser Ansatz ermöglicht es, Objekte zu designen, deren Parameter sich zu jedem Zeitpunkt ändern lassen oder auch den Quellcode für spätere Projekte wiederzuverwenden. OpenSCAD fußt auf der CSG-Technik (Constructive Solid Geometry) und der Extrusion von 2D-Umrissen.

Zugegeben, OpenSCAD ist nicht jedermanns Sache. Trotzdem könnte dieses 3D-CAD-Programm für unverbesserliche Coder die beste Wahl sein.

• Beste kostenlose CAD Software für: Unverbesserliche Coder
• Typ: 3D
• Datei-Formate dxf, off, STL
• Preis: Kostenlos
• OS: Windows, Mac, Linux

Einführung in die CAD Sprache

2D CAD-Software vs. 3D CAD-Software

Die wichtigste Unterscheidung, die man sich merken sollte, ist die zwischen 2D und 3D-CAD-Software. Als Architekten und Designer noch mit Stift und Linear am Zeichentisch standen, haben sie natürlich in 2D gearbeitet. Die erste Generation von CAD-Programmen hat diese Arbeitsweise kopiert und lediglich 2D Ansichten von vorne, oben und den Seiten angezeigt. Manche Programme funktionieren bis heute so, denn – ob man es glaubt oder nicht – für funktionale Designs ist 2D nach wie vor die beste Methode und wird von vielen Designern bevorzugt. Als Faustregel gilt, dass 2D-CAD-Software besonders für einfache geometrische Darstellungen passt. 2D ist stets eine Abstraktion des realen Objekts, also nicht unbedingt ein ideales Werkzeug um verschiedene Alternativen von komplizierten Designs auszutesten.

An diesem Punkt kommt 3D ins Spiel. Nur durch leistungsstarke Grafikprozessoren (GPUs) wurde 3D-Darstellung ein gängiges Mittel zur Planung und Konstruktion von komplexen Geometrien, die so unmöglich am Zeichentisch zu erzeugen waren. Die radikalste Form davon ist 3D-Sculpting. 3D-CAD-Programme sind von Vorteil, weil sie weniger Raum für Missverständnisse lassen. Außerdem sind Simulationen druckbar und damit sowohl leichter zu realisieren als auch verständlicher.

Da CAD-Programme für mechanische 3D-Konstruktionen aus den 2D-Methoden von technischen Zeichnungen hervorgingen, sind die Grenzen oft unscharf. Die meisten Programme, wie auch viele in unserer Liste, haben Elemente aus beiden Bereichen.

Solid Modeling (Constructive Solid Geometry = CSG) vs. Surface Modeling (Oberflächenmodellierung)

Viele kostenlose CAD-Programme nennen CSG (auch solid modeling genannt) als eines ihrer Hauptelemente. Was aber ist so besonders an dieser Art von Datei?

Dateien mit Verwendung von CSG geben Informationen zu physikalischen Eigenschaften wie dem Gravitationszentrum, dem Volumen und der Masse an. Die Idee dahinter ist ein Objekt nicht nur darzustellen, sondern auch schon auf Realisierbarkeit zu testen. Normalerweise geht man dabei so vor, dass man mit einfachen Formen (Kuben, Kugeln, Zylindern etc.) beginnt und diese dann Schritt für Schritt kombiniert, addiert und voneinander abzieht, um das Design nach und nach zu modellieren.

Dagegen gibt es bei der Oberflächenmodellierung nur ein Drahtgittermodell und die spezifischen Informationen, welche die Oberfläche definieren. Das können Freiformoberflächen sein, die mit Bezier-Kurven oder NURBS erzeugt wurden, allerdings enthalten sie keine Informationen über den Inhalt des Modells. Oberflächenmodellierung ist ausreichend für viele Zwecke, so wie für 3D-Animation, Grafikdesign und selbst 3D-Druck.

Natürlich ist man nicht auf das eine oder das andere festgelegt. Die meisten kostenlosen CAD-Programme sind fähig Modelle zwischen Solid Modeling und Suface Modeling zu konvertieren.