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3D-Drucker – alle Infos zu der Allzweckwaffe!

Obwohl es sie erst seit ein paar Jahren gibt, sind 3D-Drucker schon jetzt aus vielen Branchen nicht mehr wegzudenken. Vor allem bei der Entwicklung neuer Produkte, im Maschinenbau, im Automobilbau und in der Architektur schätzt man die Möglichkeit, Prototypen und Modelle einfach auszudrucken, statt wie bisher aufwendig zu produzieren. Möglicherweise wird es zukünftig sogar möglich, ganze Organe mit 3D-Druckern zu reproduzieren. Bis dahin dauert es aber noch eine Weile. Auch im privaten Bereich werden die Geräte immer mehr zur Allzweckwaffe. Brauchen Sie einen Schuhlöffel oder vielleicht eine Blumenvase, möchten Sie Sohn oder Tochter mit einer Figur ihres Lieblingshelden überraschen oder möglicherweise Ihren eigenen Schmuck kreieren? Mit einem 3D-Drucker ist das bereits heute möglich.

Der Aufbau eines 3D-Druckers

Wenn Sie schon einmal das Innere eines Tintenstrahl- oder Laserdruckers gesehen haben, werden Sie feststellen, dass ein 3D-Drucker relativ ähnlich aufgebaut ist. Auch hier gibt es Düsen, die statt Tinte 

Ein 3D Drucker beim Arbeiten..

Ein 3D Drucker beim Arbeiten..

allerdings flüssigen Kunststoff auf die dafür vorhergesehene Arbeitsplatte spritzen. Selbst der Ablauf ist ähnlich: Bevor Sie mit dem Drucken loslegen können, brauchen Sie eine Vorlage. Die können Sie wie bei Briefen und Grußkarten selbst gestalten oder einfach aus dem Internet herunterladen. Bei der Übertragung der Daten an den Drucker werden diese dann in Anweisungen umgerechnet und wie beim Tintenstrahldrucker entsteht Linie für Linie und Schicht für Schicht das gewünschte Objekt. DieUnterschiede liegen im Detail: 3D-Drucker brauchen aufgrund der drei Dimensionen mehr Platz und ein Vermischen von verschiedenen Farben und Materialien ist – wenn überhaupt – nur bei sehr teuren Geräten möglich.

Wie funktionieren 3D-Drucker?

Es gibt verschiedene Materialien, die bei 3D-Druckern zum Einsatz kommen. Im Heimbereich gibt es vor allem zwei Werkstoffe, die sich durchgesetzt haben, nämlich PLA (Polyacitide) und ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol):

– Polyacitide werden durch das chemische aneinanderbinden von Milchsäuremolekülen hergestellt. Milchsäure kommt bei uns Menschen als natürlicher Stoff im Körper vor, ist im Blut und im Speichel, aber auch im Schweiß und in den Muskeln. Dementsprechend handelt es sich hierbei um einen sogenannten biokompatiblen Kunststoff. Bei der Verwendung Ihrer durch das PLA-Verfahren gedruckten Produkte müssen Sie sich also keine Gedanken um mögliche Unverträglichkeiten oder Gesundheitsschädigungen machen. Dementsprechend ist es sogar für Lebensmittel freigegeben, allerdings nur dann, wenn es sich um natürliches (virgines) PLA handelt, das nicht durch Farben oder andere Zusatzstoffe verunreinigt ist.
– Für ABS wird Styrol gebraucht, das entweder aus Erdöl oder aus nachwachsenden Quellen wie Baumharz gewonnen werden kann. Es ist deutlich fester und robuster als PLA, weswegen auf diese Art gedruckte Objekte meist als qualitativ hochwertiger angesehen werden. Sie sollten aber bedenken, dass die meisten PLA-Werkstoffe nicht für die Verwendung mit Lebensmitteln und auch nicht für Babys und Kleinkinder freigegeben sind. Eine Gesundheitsschädigung ist in den meisten Fällen zwar nicht zu erwarten, dennoch könnten Dämpfe und Partikel beim Spielen abgegeben und eingeatmet werden.

Für welchen Werkstoff Sie sich entscheiden, bleibt Ihnen überlassen. ABS-Geräte können im Normalfall auch PLA verarbeiten, anders herum ist dies jedoch nicht der Fall, da für die Verarbeitung eine höhere Temperatur und eine beheizte Arbeitsplatte notwendig sind, die reine PLA-Geräte oft nicht mitbringen.

Was kostet ein 3D-Drucker?

3D Drucker - die Allzweckwaffe

3D Drucker – die Allzweckwaffe

Bitte beachten Sie, dass jeder 3D-Drucker auch laufende Kosten für das verwendete Material und für den Energieverbrauch verursacht. Günstige Modelle können Sie bereits für 300 EUR bis 400 EUR erwerben, jedoch müssen Sie sich bei solch günstigen Produkten häufig auf Defizite einlassen. Vor allem beim Arbeitsvolumen und bei der Druckqualität gibt es hier deutliche Abstriche. Zwischen 600 EUR und 1200 EUR liegt die Mittelklasse. Bei diesen 3D-Druckern können Sie eine zufriedenstellende bis sehr gute Druckqualität bei entsprechend hoher Geschwindigkeit und ausreichend großen Arbeitsräumen von bis zu 50 Zentimetern in alle drei Richtungen erwarten. Darüber beginnen die Premium-Produkte und hier ist der Preis nach oben offen. Momentane Spitzenprodukte für den Heimbereich schlagen mit etwa 4000 EUR zu Buche, haben dafür aber auch besondere Alleinstellungsmerkmale, wie der Formlabs Form 2, der statt ABS oder PLA verschiedene Harze verwendet, die dank Stereolithografie (kommt eigentlich nur in der Industrie zum Einsatz) ganz glatte Oberflächen erlauben. Auch der Ultimaker Ultimaker 3 ist so ein Highend-Gerät, mit dem Sie dank der Doppel-Spritzdüsen gleich zwei Materialien gleichzeitig nutzen können.

Wann ist ein Bausatz sinnvoll?

Wenn Sie einen Bausatz verwenden, können Sie nicht nur jede Menge Geld sparen, sondern bekommen darüber hinaus auch ein Hobbyprojekt, das Sie für mehrere Monate (oder gar Jahre) beschäftigt. Unterrichtsprodukte, die ursprünglich für Schulen gedacht waren, bekommt man schon für weniger als 100 Euro. Doch nicht nur das. Machen Sie alles richtig und stimmen die Komponenten gut aufeinander ab, wird trotz des niedrigen Preises am Ende auch die Druckqualität überzeugen. Einziger Nachteil: Auf jegliche Komfortfunktionen und mitgelieferte Software müssen Sie hier selbstverständlich verzichten. Sollten Sie mehr Vertrauen in Ihre Fähigkeiten haben, gibt es anspruchsvollere Bausätze für 300 EUR bis 600 EUR. Mit genügend technischem Verständnis, einer ordentlichen Portion Geschick und viel Geduld können Sie sich mit diesen einen Highend-3D-Drucker für den Preis eines Einsteigergeräts zusammenbauen. Die besten Beispiele dafür sind der BEEprusa von BEEverycreative oder der Hephestos 2 von BQ.

Was kann ein 3D-Drucker?

Im Prinzip können Sie mit einem 3D-Drucker alles ausdrucken, was sich aus einem oder maximal zwei Materialien fertigen lässt und sind dabei nur begrenzt durch das Druckvolumen Ihres Geräts und das 3D-Modell, das Sie entweder selbst anfertigen oder aus dem Internet herunterladen. Aufgrund des Produktionsverfahrens ist es für 3D-Drucker schwer, Überhänge und sehr feine Strukturen zu erstellen, da das Material Zeit zum Aushärten braucht und knicken oder brechen könnte. Damit das nicht passiert, müssen Sie Stützkonstruktionen einplanen, die nach dem Druck selbstverständlich auch wieder entfernt werden müssen. Einige 3D-Drucker bieten die Möglichkeit, Stützen aus wasserlöslichen Filamenten (Faserkunststoffe) zu verwenden, die sich folglich unter fließendem Wasser abspülen lassen. Ansonsten müssen Sie Ihren ausgedruckten Produkten mit Säge und Sandpapier zu Leibe rücken.

Bisher nicht möglich (im Heimbereich) sind das Drucken von Metall und der mehrfarbige Druck ohne Materialwechsel. Sollten Sie also vorhaben, Figuren oder Modelle zu drucken, müssen diese nach dem Druckvorgang von Hand bemalt werden. Bedingt durch die verwendeten Materialien ergeben sich zudem Restriktionen an die mögliche Belastung sowie die Temperaturbeständigkeit, die Sie bei der Konstruktion ebenfalls beachten müssen. Darüber hinaus können Sie Ihrer Fantasie aber freien Lauf lassen.


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