Mit den immer beliebteren 3D-Druckern ist nun endgültig die Zukunft angebrochen. Schicht für Schicht werden erhitzte Materialien nach einer 3D-Vorlage aufgetragen, bis das fertige Modell erzeugt ist. Auch Privathaushalte können sich mittlerweile die Geräte leisten und sich am 3D-Druck versuchen. Vom nützlichen Ersatzteil bis zum stylischen Dekoartikel sind den eigenen Ideen (fast) keine Grenzen gesetzt. Allerdings gilt es, ein paar Dinge zu beachten.
3D-Drucker – Die Drucker der nächsten Dimension
3D-Drucker arbeiten nach einem sogenannten generativen Fertigungsverfahren, da die 3D-Gegenstände schichtweise aufgebaut werden. Zuerst muss man mittels CAD das gewünschte Modell am Computer erstellen und es dann von einer speziellen Software in einzelne Scheiben bzw. Druckabschnitte umrechnen lassen. Anschließend wird das Modell an den 3D-Drucker übertragen und dieser beginnt selbstständig mit der Fertigung.
Per Schmelzschichtung zum 3D-Modell
Die meisten 3D-Printer für den Privatgebrauch arbeiten mit dem Fused Deposition Modeling- (FDM) oder auch Schmelzschichtungs-Verfahren. Hierbei wird das Druckmedium, das meist aus einer Kunststoffart besteht, durch eine Extruderdüse geleitet und gleichzeitig erhitzt. Beim Erkaltungsprozess wird das Material dann fest und stellt eine weitere Schicht des gedruckten Gegenstands dar. Da die verwendbaren Kunststoffe bei verschiedenen Temperaturen schmelzen, können die meisten 3D-Drucker für den Privatgebrauch bisher nur mit einem einzigen Druckmaterial arbeiten. Dafür sind diese Kunststoffe allerdings in den unterschiedlichsten Farben erhältlich. Damit sich das gerade gedruckte Modell beim Abkühlen nicht ungewollt verformt, ist die Druckplatte mit Plexiglas oder ähnlichem vor Zugluft geschützt. Zu beachten ist, dass die gängigen 3D-Printer derzeit Modelle zwischen 20 und 50 cm Länge anfertigen können. Wenn am Modell ein Überhang besteht, muss beim Druck eine Stützkonstruktion miteingeplant werden, die danach wieder entfernt werden kann. So lassen sich auch komplexere Formen dreidimensional drucken.
Ein Nachteil des Schmelzschichtungsverfahrens ist allerdings die etwas grobe Oberflächenstruktur am fertigen Modell, die der schichtweisen Auftragungsart geschuldet ist. 3D-Drucker mit filigraneren Methoden wie beispielsweise der Stereolithografie, mit der man dank einer Z-Achse auch im Nanometerbereich drucken kann, sind bisher für den Heimgebrauch unerschwinglich.
Eigene Ideen in 3D verwirklichen
Für Privathaushalte eignen sich 3D-Drucker für viele nützliche Anwendungsmöglichkeiten. Kleinere Haushaltsgegenstände, Werkzeug, Schmuck, Dekoartikel, Ersatzteile, individuelle Spielfiguren und vieles mehr lassen sich damit ganz nach den eigenen Vorstellungen drucken. Im Internet gibt es unzählige Communities für 3D-Druck-Fans, auf denen man eigene Entwürfe präsentieren oder sich 3D-Vorlagen herunterladen kann.
Im professionellen Bereich sind Modellanfertigungen per 3D-Printer seit Jahren selbstverständlich und mittlerweile unentbehrlich. In der Medizin werden beispielsweise Prothesen, Implantate und neuerdings sogar Gewebezellen einfach mit dem 3D-Drucker produziert. Auch Architekten, Ingenieure, Künstler und Maschinenbauer profitieren verständlicherweise stark von der Möglichkeit, 3D-Modelle unkompliziert selbst zu drucken. Bis es gelingt, mit dem 3D-Drucker selbst Nahrungsmittel zu drucken, wird aber leider noch etwas Zeit vergehen.
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