Die 3D-Druck-Technologie, auch als „Additive Fertigung“ bezeichnet, fasst einzelne Verfahren zur Herstellung eines 3D-Objekts zusammen. Eine Maschine stellt mithilfe eines computergesteuerten Programms physische Gegenstände her, indem sie das Material Schicht für Schicht aufbaut. Durch eine üblicherweise in mehrere Schichten aufgeteilte 3D-Datei wird mit jeder Schicht an Material ein Satz an computergesteuerten Instruktionen erzeugt. Höchstwahrscheinlich wird die Zukunft vom 3D-Druck geprägt sein. Dieser revolutioniert die zukünftige Fertigung. Doch nicht alle Werkstoffe und Geometrien eignen sich für den 3DDruck.

Mittlerweile ist das Verfahren weit verbreitet und es haben sich auch zahlreiche Anbieter für einen 3D-Druck-Service auf dem Markt etabliert.

Versuchen wir also gemeinsam zu verstehen, wie das dreidimensionale Druckverfahren funktioniert und welche Branchen von dieser revolutionären Erfindung profitieren können.

3D-Drucker

Exaktheit und Funktion

Mit einem 3D-Drucker wird ein eingangs definiertes Objekt nach und nach angefertigt. Der Druckkopf kann in dreierlei Richtungen bewegt werden. Das Verfahren wird auch als „additives Herstellungsverfahren“ bezeichnet. Eine Zerspanung arbeitet im Gegenzug dazu subtraktiv. Bezüglich der Gegenstände können mit einem 3D-Drucker zahlreiche Gegenstände hergestellt werden, von hohlen Objekten über besondere Strukturen. Überhängende Konstruktionen benötigen allerdings besonderes Stützmaterial. Nur dann können diese gedruckt werden. Das Stützmaterial wird danach abgetrennt.

Nahezu alle Waren kann man mit einem 3D-Drucker erstellen. Wie exakt der Grad der Genauigkeit ist, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab. Einige davon sind:

Die Temperatur der Heizplatte,

Die Geschwindigkeit des Vorschubs,

Die Temperatur der Düsen und Rechtwinkligkeit der Führung.

Industriegeräte erzielen eine Auflösung und Schichtstärke von bis 0,05 mm. Einzelne Lagen sind gut zu erkennen.

Materialien zum 3D-Druck

Zum 3D-Druck sind nur flüssige Materialien geeignet. Nur so kann die Düse des Extruders das Material auftragen. Es kann also nicht mit Holz gedruckt werden. Im Gegenzug dazu lassen sich thermoplastische Kunststoffe verwenden. Das sind zum Beispiel sind PLA, Nylon und ABS. Nicht alle 3D-Drucker können jedoch jedes Material verarbeiten. Industrielle Geräte sind etwa nur für Metalle gemacht.

3D Druck – Softwareprogramme

Wenn man ein 3D-Modell erschaffen möchte, ist es mit einfachen Programmen möglich, dieses fertig für den Druck zu machen. Die Einarbeitung ist mit geringem Aufwand möglich und geht rasch von der Hand. Handelsübliche CAD-Software ist diesbezüglich anspruchsvoller und zum Teil auch nach der Zeit der Einarbeitung immer noch anspruchsvoll. Deswegen lohnt es sich Gedanken über den Erwerb eines 3D Druckers zu machen.

Bestehen Einschränkungen in der Geometrie?

Hergestellt wird inzwischen nahezu alles, was es zu sehen gibt. Begonnen bei Hüllen für Smartphone bis zu künstlichen Gelenken ist vieles mit dem 3D Drucker in die Tat umzusetzen. Sogar an künstlich hergestelltem Zellgewebe arbeiten die Experten um für eine Revolution zu sorgen.

Arbeitsweise und Genauigkeit von 3D Druckern

Bei 3D-Drucken wird das im ersten Schritt an einem Computer konstruierte Objekt Schicht für Schichtchichtqwise hergestellt.

Anders als bei einem handelsüblichen Tintenstrahlgerät kann der 3D Druckkopf in alle drei Richtungen des Raumes gelenkt werden. Man spricht bei einem 3D-Druck von einem additiven Produktionsverfahren. Additiv, weil beim 3D Druck das Material schichtweise hinzugefügt wird, währen bei der Zerspanung subtraktiv vorgegangen wird. Ob hohle Objekte, Kurven, besondere

Strukturen oder Gegenstände mit Hinter schnitten, nahezu jedes Objekt lässt sich mit einem 3D Drucker herstellen.