3D-Drucker gelten als die zukunftsweisendsten Innovationen der letzten Jahre. Tatsächlich ist die Idee, die ihnen zugrunde liegt, aber schon mehr als 30 Jahre alt. Und doch wissen wohl nur die wenigsten, wie der 3D-Druck überhaupt funktioniert.
Allgemeines über den 3D-Druck
Wie bei klassischen Herstellungsverfahren werden auch die Produktionsvorlagen für den 3D-Druck erst mithilfe sogenannter CAD-Anwendungen am Computer erstellt. Der entscheidende Unterschied liegt darin, dass die ursprünglichen Herstellungsverfahren subtraktive Prozesse sind, wohingegen es sich beim 3D-Druck um einen additiven Vorgang handelt. Das bedeutet, dass die Produkte nicht aus einem festen Materialblock herausgearbeitet werden (subtraktiv), sondern stattdessen eher in Form gesprüht oder gedruckt werden. Genauer gesagt fügen 3D-Drucker lose oder geschmolzene Materialpartikel so lange zusammen, bis das gewünschte Objekt entsteht. Die gängigsten Materialen oder Rohstoffe sind dabei diverse Kunststoffe, wie etwa ABS-Plastik und Nylon, oder aber Metall und Keramik. Hier finden Sie eine Übersicht des möglichen Zubehörs.
Erwähnung verdient dabei, dass derzeit zwischen drei verschiedenen Druckverfahren unterschieden wird.
Die verschiedenen Druckverfahren und ihre jeweiligen Besonderheiten im Überblick
Bei den drei zuvor erwähnten Druckverfahren handelt es sich um das Selective Laser Sintering (SLS), das Fused Deposition Modeling (FDM) und die Stereolithographie (SLA).
- Die Besonderheit beim SLS ist, dass der verwendete Rohstoff hierbei in Pulverform vorliegt und beim Druck Schicht um Schicht aufgetragen wird. Während dessen bestrahlt der namensgebende Laser jene Bereiche der jeweiligen Schichten, die miteinander verbunden werden sollen. Der größte Vorteil, den diese Druckmethode gegenüber den anderen Methoden bietet, ist, dass dabei viele verschiedene Rohmaterialien verwendet werden können. Zudem ist die SLS-Methode ideal, um Objekte mit hoher Hitzebeständigkeit herzustellen.
- Beim FDM wird hingegen flüssiges beziehungsweise geschmolzenes Material durch eine servomotor betriebene Hauptdüse schichtweise zur gewünschten Form gesprüht. Das potenzielle Problem dabei ist, dass die gedruckten Objekte je nach Komplexität gestützt werden müssen, bis sie vollends ausgehärtet sind. Deshalb verfügen FDM-Drucker über die besagte Hauptdüse hinaus zumeist noch über weitere Düsen zum Drucken der benötigten Stützstrukturen.
- Ähnlich verhält es sich bei der SLA, bei der Stützstrukturen weitestgehend unvermeidlich sind.
Wenngleich die Wurzeln des 3D-Drucks bis in die achziger Jahre des letzten Jahrhunderts zurückreichen, lässt sich wohl erst jetzt im Ansatz erahnen, was mit hochmodernen 3D-Druckern in naher Zukunft alles möglich sein wird.
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