Drucken im 3D-Verfahren: Das sollten Sie wissen

3D-Drucker

Für alle Hightech-Fans ist der 3D-Druck derzeit der Maß aller Dinge. Statt Texte oder Fotos zu drucken, bekommt man mit einem 3D-Drucker dreidimensionale Objekte. Diese Drucker werden häufig in der Industrie verwendet, obwohl sie auch bei privaten Anwendern immer populärer sind. Von coolen Basteleien für Freizeit-Heimwerker bis zu Eigenbau-Waffen aus dem 3D-Drucker ist alles möglich – neben dem Nutzen und Spaß, den man durch den 3D-Drucker hat, birgt er somit auch eine Gefahr.
3D-Drucker

Was ist 3D-Druck und wie funktioniert es?

[sws_grey_box box_size=”620″]Noch vor Kurzem gab es lediglich sündhaft teure 3D-Drucker für Design-Labors oder für die Industrie, doch jetzt können auch begeisterte Laien diese Geräte bezahlen und selbst bedienen. 3D-Drucker funktionieren folgendermaßen: Sie tragen in dünnen Schichten Material auf. Dabei ist jede aufgetragene Schicht wie ein waagerechter Schnitt durch das gewünschte Objekt geformt. Jede Schicht haftet an der darunter liegenden. Nach diesem Prinzip wächst dann ein dreidimensionales Objekt heran. Die Dicke der einzelnen Schichten ist unterschiedlich und beträgt in der Regel zwischen ein paar Mikrometern und einem Millimeter. [/sws_grey_box]

Für Industrie und Zuhause

3D-Drucker werden schon seit einigen Jahren im gewerblichen Bereich zur Anfertigung von Prototypen (Rapid Prototyping), Einzelbauteilen und Kleinserien (Rapid Manufacturing) eingesetzt. Hierfür werden vor allem Techniken wie das[sws_highlight hlcolor=”fbfac7″]Lasersintern [/sws_highlight] oder -schmelzen sowie die Stereolithographie verwendet – es werden entweder Mikrometer dünne Schichten von Metall- oder Keramik-Pulver zusammengebacken oder flüssiger Kunststoff mit einem Laser schichtweise ausgehärtet. Solche Geräte haben jedoch ihren Preis: Sie sind ab etwa 180.000 Euro zu haben und somit für private Nutzer so gut wie unerreichbar. Im privaten Bereich haben sich 3D-Drucker gewährt, die nach dem Schmelzdruckverfahren (Fused Deposite Modelling, FDM) arbeiten.



Bei diesem Verfahren wird Kunststoff geschmolzen, durch eine Düse gepresst und das Werkstück [sws_highlight hlcolor=”fbfac7″]Schicht für Schicht [/sws_highlight]  auf einer Arbeitsplattform aufgebaut. Diese Geräte können zwar mit ihren großen Brüdern aus der Industrie beim Thema Präzision nicht mithalten, aber die hochwertigeren unter ihnen erzielen schon Schichtdicken von 100 Mikrometer (01, Millimeter). 3D-Drucker sind inzwischen in unterschiedlichen Qualitäten und Preiskategorien auf dem Markt. Ab etwa 300 Euro bekommt man eine Billigproduktion aus China. Bessere Qualität bieten Open-Source-Communitys, semiprofessionelle Geräte werden von amerikanischen Herstellern angeboten.

Was ist mit „3D-Tinte“?

Als „Tinte“ verarbeiten sie vor allem thermoplastische Kunststoffe [sws_highlight hlcolor=”fbfac7″]PLA (Polylactide, Polyester der Milchsäure) [/sws_highlight] oder ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol). PLA ist als Wirkstoff  einfach zu handhaben – beim Abkühlen schrumpft er nicht so stark. Dafür aber ist PLA weniger belastbar und wird schon bei 60 Grad Celsius weicher.

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) weist dagegen eine bessere [sws_highlight hlcolor=”fbfac7″]mechanische Stabilität [/sws_highlight] auf und wird erst ab 100 Grad weich. Bei der Verarbeitung hat er jedoch seine Schwachstellen, weil er beim Abkühlen deutlicher schwindet. Beide Kunststoffe kann man als Ein-Kilo-Rolle für etwa 30 Euro im Handel kaufen.

3D-Drucker – Funktion, Anwendungsmöglichkeiten, Zukunftsaussichten



Bildquellen
Artikelbild: ©panthermedia.net Darius Turek

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