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3D-Drucker erobern zurzeit immer mehr den Markt und vor allem Hightech-Begeisterte freuen sich über diese Geräte, die anstelle bedrucktem Papier dreidimensionale Objekte ausgeben. Ob nun High-End Produkte für die Industrie, einfache Hobby-Spielereien oder sogar schussfähige Waffen, mit einem 3D-Drucker kann so manches produziert werden. Doch wie funktioniert eigentlich so ein 3D-Drucker und was genau steckt dahinter? Diesen und noch mehr Fragen möchten wir in dem nachfolgenden Artikel nachgehen.

Was ist ein 3D-Drucker?

Schon seit mehreren Jahren finden 3D-Drucker in der Industrie Anwendung, etwa zur Herstellung von Prototypen oder Einzelstücken, wobei hier vor allem solche Techniken wie zum Beispiel das Lasersintern oder auch das Laserschmelzen zum Einsatz kommen. Solche Maschinen, mit denen dies möglich ist, kosten allerdings rund 200.000 Euro aufwärts und sind dadurch für den kleinen Mann unmöglich zu bezahlen. Seit geraumer Zeit gibt es aber auch spezielle 3D-Drucker, die mit dem Schmelzdruckverfahren arbeiten und Kunststoff schmelzen, der durch eine Düse gepresst wird. Schicht für Schicht wird so das gewünschte Werkstück hergestellt. Auch wenn solche Geräte es wohl noch lange nicht mit der Qualität und Präzision der Industriemaschinen aufnehmen können, so sind hier doch auch schon Genauigkeiten von 0,1 mm möglich.

Welche Werkstoffe kommen beim 3D-Druck zum Einsatz?

3D-Drucker arbeiten in der Regel mit dem thermoplastischen Kunststoff PLA, aber auch ABS kommt hierbei zum Einsatz. PLA ist recht einfach in der Handhabung. Ein besonderer Vorteil ist die geringe Schwindung der Werkstücke nach der Abkühlung. Allerdings sind aus PLA hergestellte Werkstücke leider nicht so stark belastbar und auch bei Temperaturen ab 60 Grad Celsius wird das Material wieder weich. Zwar ist PLA biologisch abbaubar, doch bedarf dies eines speziellen Verfahrens, das auf dem privaten Komposter wohl kaum erreicht werden kann. Neben PLA gibt es aber auch noch den ABS-Kunststoff, der erst ab einer Temperatur von 100 Grad Celsius weich wird und auch deutlich stabiler ist als PLA. Beispiele für die Verwendung von ABS sind etwa Legosteine. Ein großer Nachteil von ABS ist jedoch, dass der Kunststoff beim Abkühlen stärker schrumpft, wodurch beim 3D-Druck eine beheizte Grundplattform zum Einsatz kommen muss, um ein Abkühlen zumindest weitestgehend hinauszuzögern und ein genaueres Arbeiten zu ermöglichen.

3D-Druck auch für zu Hause erschwinglich?

Zurzeit steckt der 3D-Drucker für den häuslichen Gebrauch noch ganz klar in den Kinderschuhen, auch wenn es inzwischen Modelle gibt, wie etwa den MakerBot Replicater 2, der nicht nur optisch eine gute Figur macht sondern auch noch sehr hochwertig verarbeitet ist, doch kosten diese bislang noch recht viel. Für ein wirklich brauchbares Gerät muss man dann schon tief in die Tasche greifen, denn unter 2.000 Euro ist nur „Spielzeug“ erhältlich, mit dem keine wirklich brauchbaren Werkstücke produziert werden können.

Einsteigergeräte gibt es bereits ab etwa 300 Euro, wodurch der 3D-Druck inzwischen sogar für den kleinen Geldbeutel bezahlbar ist, auch wenn es sich dabei doch eher um billige Chinaware handelt. Doch ist es mit diesen dennoch möglich, entsprechende Werkstücke im 3D-Druck-Verfahren zu produzieren. Hier muss dem Anwender jedoch bewusst sein, dass er keine allzu großen Erwartungen an die Qualität der Werkstücke stellen darf.

Was kann alles mit einem 3D-Drucker gedruckt werden?

Aus einem 3D-Drucker können die skurrilsten Dinge kommen. Ob Schmuckindustrie, Modedesigner oder Hersteller von Spielzeugen und Figuren, die Bereiche, in denen 3D-Drucker inzwischen verwendet werden, sind überaus weitreichend. So wurden mithilfe eines solchen Druckers beispielsweise bereits folgende Gegenstände produziert:

• Gitarren
• Lampenschirme
• Ringe
• Skulpturen
• Hüte
• Schuhe
• Modellbau-Teile

Sogar bekannte Größen wurden bereits mithilfe eines 3D-Druckers eingekleidet, wie zum Beispiel Dita von These, für die ein Kleid direkt auf ihren Körper konstruiert wurde. Insgesamt besteht dieses besondere Kleid, welches aus Nylon gefertigt wurde, aus 17 verschiedenen Teilen. Nike hat einen American Football Schuh entwickelt, der ebenfalls aus einem 3D-Drucker stammt: den Nike Vapor Laser Talon.

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