Alles über 3D Druck

 

3D Drucker - 3D Druck

 

 

Was ist ein 3D Drucker?

 

Ein 3D Drucker ist eine Maschine die in der Lage ist mit Hilfe eines Computers und eines virtuellen 3D Modells reale Objekte zu erschaffen. Als einfache Definition könnte man es mit einer automatischen Heißklebepistole vergleichen, die Schicht für Schicht ein Objekt baut. Nach einiger Zeit entsteht so aus einem dünnen, heißen und geschmolzenen Kunststofffaden ein realer Gegenstand aus Kunststoff.

 

So kann man zum Beispiel ein 3D Modell einer Handy Hülle (z.B.: iPhone 5) am Computer designen, und das Handy Cover dann mit einem 3D Drucker sozusagen ausdrucken. Am Ende hat man somit eine selbst designte und nutzbare Handyschale aus Plastik um sein Mobiltelefon zu verschönern.

 

Normalerweise wird aus Kostengründen mit Kunstoffen (ABS, PLA, PS, Nylon…) in 3D gedruckt. Es gibt natürlich auch die Möglichkeit seine Modelle in verschiedenen Metallen oder Keramiken erschaffen zu lassen. Dies erfordert natürlich einen erheblichen finanziellen Mehraufwand als beim üblichen Kunststoff 3D Druck.

 

Meist wird ein 3D-Drucker für die Herstellung von Prototypen und Modellen genutzt, aber die neuen, teilweise unter 1000 Euro erhältlichen 3D Drucker der sogenannte “Desktop 3D Printer” ermöglicht nun die Herstellung von Werkstücken, Bauteilen Schmuck oder Design Objekten im eigenen Wohnzimmer.

 

 

Definition eines 3D Druckers:

 

 

Anders als bei der CNC Fräse (abtragen des Materials) werden bei dem 3D Druck die dreidimensionalen Werkstücke aufgebaut. Somit ist der 3D Drucker ein additiver Fabrikator. Der Aufbau eines Werkstückes (meist ein Kunststoffteil) erfolgt oft in mehreren Schichten von geschmolzenen Plastik oder anderen Werkstoffen. Die Form und die Maße des Objektes werden anhand eines 3D Modells (CAD) als .STL in eine druckbare Datei (G-Code) umgewandelt und an den jeweiligen 3D Drucker gesendet.

 

Es gibt verschiedene Arten von 3D Druck. So werden nicht nur Schmelzprozesse genutzt, sondern es gibt auch 3D Drucker die physikalische oder chemische Härtungsarten verwenden.

 

So kann auch ein “3D Druck in Farbe” entstehen. Auch mit anderen Materialien wie Keramiken und Metallen kann gedruckt werden, dies ist aber oft aufwendig und teuer.

 

 

 

 

3D Drucktechniken

 

Die beliebteste Technik für den 3D Druck ist das FDM (Fused Deposition Modelling). Dabei wird mit einer heißen Düse (Hot End) Plastikdraht verschmolzen und übereinander aufgetragen. Bei dem selektivem Laserschmelzen oder auch “laser sintering” (SLS) wird eine Kammer mit Pulver des jeweiligen Materials kurz vor den Schmelzpunkt erhitzt und dann mit einem gesteuerten Laserstrahl an den gewünschten Stellen zum Schmelzen gebraucht.

 

Auch bei dem sogenannten 3D Farbdruck wird ein Pulver benutzt. Es wird eine Art Lösungsmittel mit der jeweiligen Farbe gemischt und dann Schicht für Schicht aufgetragen. Diese 3D Druckergebnisse müssen für bessere Stabilität später infiltriert werden. Auch die Stereolithografie und das Digital Light Processing mit flüssigem Kunstharz ist stark verbreitet. Dabei wird das Kunstharz Schicht für Schicht selektiv belichtet. Für Metalle muss meist das Elektronenstrahlschmelzen genutzt werden.

 

 

Die Zukunft des 3D Drucks:

 

Für die Massenproduktion sind andere Herstellungsverfahren wie das Spritzgussverfahren und das Tiefziehen meist effizienter, doch der größte Vorteil bei einem 3D Druck ist das Verzichten auf aufwendiges Herstellen von Formen sowie den nötigen Formenwechseln. Die aktuellen technischen Entwicklungen machen den 3D Druck aber immer effizienter und somit zu einer neuen und ernst zu nehmenden Produktionsstätte für Jedermann.

Weiters ist die Fertigung von Kleinserien aus dem 3D Drucker erheblich günstiger als eine z.B.: eine aufwendige Form für das Spritzgussverfahren.

 

Einige Experten sprechen hier von einer neuen industriellen Revolution, bei der in Zukunft viele Alltagsgegenstände nicht mehr im Laden gekauft werden müssen, sondern Privatpersonen zuhause bei Bedarf nötige Teile selbst erstellen können. Die 3D Drucker Firma MakerBot aus den USA erstellt die auch bei uns erhältlichen “Replicatoren″.

 

Makerbot Replicator - Schauraum Graz