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Wie funktioniert ein 3D Drucker?

Es gibt verschiedene Arten von 3D Drucker.

Es gibt verschiedene Arten von 3D Drucker.

3D Drucker sind im Kommen und könnten schon bald die Produktionsverhältnisse in vielen Bereichen auf den Kopf stellen – so sehen dies zumindest viele Befürworter der dreidimensionalen Fertigungstechnik. Kritiker hingegen erkennen in diesem Verfahren lediglich einen kurzfristigen Hype, da das Preisleistungsverhältnis nicht überzeugen könne. Das Angebot an 3D Druckern ist derweil zumindest noch überschaubar, und die Techniken sowie Einsatzmöglichkeiten unterscheiden sich von Modell zu Modell. Der Markt scheint sich jedoch Stück für Stück zu öffnen.

Software als Grundlage

Anders als ein Kopierer benötigt ein 3D Drucker stets eine PC-Verbindung. Voraussetzung für den Druck ist nämlich ein vorgefertigtes Muster, quasi ein Bauplan. Dieser kann entweder in Eigenregie erstellt oder von Anbietern herausgegeben werden: Eigene Figuren lassen sich bereits jetzt in Grafikprogrammen erstellen und in Zukunft wäre es Herstellern möglich, ihren Kunden Einzelteile in Form von virtuellen Bauanleitungen zuzusenden. In letzterem Fall wäre der Druck mit wenigen Klicks gestartet – der „Selfmade-3D-Druck“ kostet wiederum durchaus Zeit und erfordert ein gewisses technisches Know-how.

Hartstoff-Drucker

Derweil kursieren zwei Fertigungstechniken unter den 3D Druckern. Beiden liegt ein additives Verfahren zugrunde. Die meisten Drucker unterhalb der 4.000-Euro-Grenze beispielsweise arbeiten per Fused Deposition Modeling (FDM). Hierbei werden Materialien, die bei Raumtemperatur von fester Natur sind, ihren Aggregatzustand allerdings ändern können (etwa ABS, PLA und Modellierwachs) in eine Düse gespritzt. Unter Druckerzeugung entwickelt sich Hitze und das Objekt wird Schicht für Schicht aufgetragen. Um ein Zusammenfallen der Objekte zu verhindern, werden je nach Programm und Preisklasse Stützhilfen eingeplant: Entweder die Haupt- oder eine Zweitdüse fertigt eine Trägerhilfe, die nach der Fertigung abgebrochen, abgeschnitten oder abgesägt wird. Diese Technik benötigt durchaus Zeit, denn die Schichten müssen stets komplett aushärten, bevor eine neue Lage aufgespritzt werden kann.

Pulver-Drucker

Schneller, allerdings auch kostspieliger, arbeiten 3D Drucker, die pulverförmiges Material nutzen. Hier wird zunächst eine feine Pulverschicht aufgetragen, eventuell aus einer zweiten Düse mit Farbpartikeln versehen und anschließend mit dem Objekt verschmelzt. Da bei dieser Technik auch Metalle in Pulverform verwendet werden können, übernimmt das Verschmelzen mitunter ein Laser. In diesem Falle wird von Selective Laser Melting (SLM) beziehungsweise Selective Laser Sintering (SLS) gesprochen. Für Euphorie sorgen zudem Drucker, die Kunstharz nutzen und die Aushärtung durch gängiges UV-Licht erfolgt. Ungeachtet der hohen Anschaffungskosten haben solch 3D Drucker zudem den Vorteil, dass sich Pulver, welches während der Produktion als Nebenprodukt abgefallen ist, wiederverwenden lässt.


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