3D-Druck – Eine Technik für Jedermann (und Frau)?!

3D-Druck ist eine Technologie die zwar in aller Munde ist, aber noch lange nicht in allen Haushalten. Aber wie wie funktioniert diese Technologie? Hier gibt es keine wissenschaftliche Abhandlung darüber, sondern eine einfache und hoffentlich verständliche Erklärung wie diese gar nicht so spezielle Technik funktioniert.

Fast jeder hat schon mal 3D-Druck gemacht oder zumindest gesehen – vermutlich ohne es zu wissen.

3D-Druck Technik, ein manueller 3D-Drucker

Ein manueller 3D-Drucker

So eine Heissklebepistole hat (fast) alles was ein moderner FDM 3D-Drucker für Kunststoffe auch hat:
1.Ein Heizelement mit Düse, das sogenannte Hotend
2.Eine Vorschubeinheit, der sogenannte Extruderantrieb
3.Eine Kunststoffzuführung
4.Etwas Intelligenz, welche die Flächen in Bahnen umrechnet und die Düse bewegt

Damit kann man gewissermaßen schon 3D-Drucke erstellen, wie auf dem folgenden Bild zu sehen ist.

3D-DRuck Technik, 3D Heisskleber

3D Heisskleber

Wie funktioniert 3D-Druck?

Um ein dreidimensionales Objekt zu drucken wird zuerst ein druckbares Modell benötigt. Dieses Modell wird zuerst in Schichten zerlegt und diese werden dann einzeln gedruckt. Das Drucken einer Schicht funktioniert dabei eher wie „malen“. Wie mit einem Stift, mit dem man eine Kontur malt und diese anschließend systematisch ausmalt.

Wenn man dies nun Schicht für Schicht wiederholt entsteht daraus ein 3D-Druck.

3D-Druck Technik, 3d-druck-animation

Schematische Animation eines 3D-Drucks

Sehen sie hier ein Beispiel für 3D-Druck im Zeitraffer:

3D-Druck Technik, 3D-Druck eines Vogels im Zeitraffer

3D-Druck eines Vogels im Zeitraffer

Das Prinzip des schichtweisen Aufbaus von Objekten ist Grundlage aller gängigen 3D-Druckverfahren. Bei einem neueren Verfahren ist ein Druckkopf auf einen Roboterarm mit mehr als drei Freiheitsgraden montiert. Dies ermöglicht den Druck in mehreren Richtungen und erlaubt daher einen 3-dimensinalen Aufbau im Gegensatz zur traditionellen Schichtbauweise.
Hier noch eine Übersicht über gängige Druckverfahren auf einem Bild.
Und hier noch eine gute Seite mit weiteren Ausführungen zum Thema.

Fachbegriffe und Abkürzungen

Und zu guter Letzt hier noch ein paar Abkürzungen und Fachbegriffe rund um das Thema 3D-Druck, die jeder kennen sollte:

Technik

AM – Additive Manufacturing
DLP – Digital Light Processing, Variante der Stereolithografie (STL) mit besonderer digitaler Lichtquelle
DMLS – Direct Metal Laser Sintering, siehe auch SLS
FDM – Fused Deposition Modeling, siehe auch FFF (auch Schmelzschichtverfahren genannt)
FFF – Fused Filament Fabrication, siehe auch FDM (auch Schmelzschichtverfahren genannt)
MJM – Multi Jet Modeling
Schichtbauverfahren – Fachjargon für 3D-Druck
SLA – Stereolithografie, hier wird flüssiges Kunstharz selektiv mit Licht (Laser) ausgehärtet, siehe auch STL
SLM – Selective Laser Laser Melting (Metalle)
SLS – Selective Laser Sintering (nicht auf Metalle beschränkt), siehe auch DMLS
STL – Stereolithografie, hier wird flüssiges Kunstharz selektiv mit Licht (Laser) ausgehärtet, siehe auch SLA

Materialien

ABS – Acrylnitril-Butadien-Styrol
PLA – Polylactic Acid (Milchsäure)
TPE – Thermoplastische Elastomere (flexibel)
TPU – Thermoplastische Polyurethane (flexibel)