3D-DRUCKVERFAHREN

Was ist ein 3D-Drucker?

3D-Drucker sind eine neue Generation von Maschinen, die Alltagsgegenstände herstellen können. Sie sind erstaunlich, weil sie mit derselben Maschine verschiedene Arten von Objekten aus unterschiedlichen Materialien herstellen können.

Ein 3D-Drucker kann praktisch alles herstellen, von Keramikbechern über Plastikspielzeug, Metallmaschinenteile, Steinzeugvasen, ausgefallene Schokoladenkuchen bis hin zu (bald bald) sogar menschlichen Körperteilen.

Sie ersetzen herkömmliche Fabrikproduktionslinien durch eine einzige Maschine, so wie Heimtintenstrahldrucker Tintenflaschen, eine Druckpresse, Heißmetalldrucker und einen Wäscheständer ersetzten.

WARUM HEISST ES PRESSE?

Wenn Sie sich eine Textseite Ihres Heimdruckers genau ansehen (mit einem Mikroskop), werden Sie feststellen, dass die Buchstaben nicht nur das Papier verschmieren, sondern sich tatsächlich leicht über der Oberfläche der Seite befinden.

Wenn Sie ein paar tausend Mal auf dieselbe Seite drucken würden, würden sich theoretisch mit der Tinte schließlich genügend Schichten übereinander ansammeln, um ein solides 3D-Modell jedes Buchstabens zu erstellen. Die Idee, aus winzigen Schichten eine physische Form aufzubauen, war die Funktionsweise früherer 3D-Drucker.

WIE FUNKTIONIEREN 3D-DRUCKER?

Sie entwerfen zunächst ein 3D-Objekt auf einem normalen Heim-PC, schließen es an einen 3D-Drucker an, klicken auf „Drucken“ und lehnen sich dann zurück und schauen zu. Der Vorgang ähnelt ein wenig der Herstellung eines Laibs geschnittenem Brot, nur in umgekehrter Reihenfolge. Stellen Sie sich vor, Sie backen jede einzelne Brotscheibe und kleben sie dann zu einem ganzen Laib zusammen (anstatt wie ein Bäcker einen ganzen Laib zu machen und ihn dann in Scheiben zu schneiden). Das ist im Grunde das, was ein 3D-Drucker macht.

Der 3D-Druckprozess zerlegt ein ganzes Objekt in Tausende winziger Scheiben und baut es dann von unten nach oben auf, Scheibe für Scheibe. Diese winzigen Schichten fügen sich zu einem festen Objekt zusammen. Jede Schicht kann sehr komplex sein, was bedeutet, dass 3D-Drucker bewegliche Teile wie Scharniere und Räder als Teil desselben Objekts erzeugen können. Sie können ein komplettes Fahrrad – Lenker, Sattel, Rahmen, Räder, Bremsen, Pedale und Kette – bereits montiert und ohne Werkzeug drucken. Es kommt nur darauf an, an den richtigen Stellen Lücken zu hinterlassen.

Welche Möglichkeiten bietet der 3D-Druck?

Haben Sie schon einmal etwas kaputt gemacht und dann festgestellt, dass es nicht mehr zum Verkauf steht und Sie es nicht ersetzen können? Beim 3D-Druck können Sie einfach ein neues drucken. Diese Welt, in der man fast alles zu Hause erledigen kann, unterscheidet sich stark von der, in der wir heute leben. Es ist eine Welt, in der es keine LKWs für die Lieferung von Waren oder Lager für deren Lagerung braucht, in der nichts jemals ausverkauft ist und in der es weniger Abfall, Verpackung und Umweltverschmutzung gibt.

Es ist auch eine Welt, in der Alltagsgegenstände auf der Grundlage Ihrer Bedürfnisse maßgeschneidert werden. Das bedeutet Möbel nach Maß für Ihr Zuhause, Schuhe nach Maß für Ihre Füße, Türklinken nach Maß für Ihre Hand, Mahlzeiten, die auf Knopfdruck nach Ihrem Geschmack gedruckt werden. Auch Medikamente, Knochen, Organe und Haut zur Heilung Ihrer Wunden.

Wenn Sie reich sind, können Sie einige dieser Dinge jetzt bekommen, aber der 3D-Druck bietet erschwingliche maßgeschneiderte Fertigung für die breite Masse. Wenn das nach reiner Fantasie klingt, googeln Sie „individuelle 3D-Druckprodukte“ und überzeugen Sie sich selbst. Schließlich war die Idee, Lebensmittel auf dem iPad einzukaufen, wie etwas aus Star Trek vor 20 Jahren.

WAS SIND DIE EINSCHRÄNKUNGEN?

Obwohl der Kauf eines 3D-Druckers viel günstiger ist als der Aufbau einer Fabrik, sind die Kosten pro produziertem Artikel höher, sodass die Wirtschaftlichkeit des 3D-Drucks immer noch nicht mit der herkömmlichen Massenproduktion vergleichbar ist. Es kann auch nicht mit der glatten Oberfläche von Industriemaschinen mithalten und auch nicht die Vielfalt an Materialien oder Größen bieten, die durch industrielle Prozesse möglich sind. Aber wie bei vielen Heimtechnologien werden die Preise sinken und die Fähigkeiten von 3D-Druckern werden sich mit der Zeit verbessern.