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Der 3D-Drucker ist inzwischen augenscheinlich ein sehr vielfältiges Gerät, mit dem man nahezu alles herstellen kann. Ob nun ein Spielzeugauto, das Mittagessen oder sogar ganze Gebäude spielt dabei nahezu keine Rolle mehr. Doch wissen Sie eigentlich, wie diese wundersamen Geräte eigentlich funktionieren und welche Möglichkeiten sie bieten? Wir erklären es Ihnen.

Wie funktioniert 3D-Druck

Zuerst einmal sollten Sie wissen dass 3D-Druck nicht gleich 3D-Druck ist, denn um genau zu sein ist dies nur ein Sammelbegriff für eine ganze Reihe von Produktionstechniken, die mitunter grundlegend anders funktionieren. Außerdem kann nicht wahllos jedes Material für den 3D-Druck verwendet werden. Was aber bei allen 3D-Druck-Verfahren gleich ist: Alle stellen sie ein beliebiges, dreidimensionales Objekt her, indem mehrere dünne Schichten eines Materials aufgetragen werden, die sich anschließend verfestigen. In der Fachsprache nennt man dies eine „additive Fertigung“.

Beim 3D-Druck wird ein Material verarbeitet, welches durch Erwärmen weich und formbar wird. Dabei kann es sich beispielsweise um ABS- oder PLA-Kunststoff handeln. Dieses Material wird in festem Zustand in eine erhitzte Düse gepresst, wo es sich verflüssigt und als dünner Faden austritt. Mit eben diesem Faden wird schließlich das entsprechende Objekt Schicht für Schicht geformt. Sobald eine Schicht vollständig erstarrt ist, folgt schließlich die nächste Schicht.

Was kann gedruckt werden?

Immer mehr Menschen stellen sich die Frage, was man eigentlich alles mit einem 3D-Drucker anfangen kann. Sicherlich sind auch Sie fasziniert von der Vorstellung, dass Sie schon bald ohne großen Aufwand beliebige Alltagsgegenstände aus Kunststoff selbst in Ihren eigenen vier Wänden herstellen können – ganz einfach ausdrucken und fertig. In der Tat ist es sogar möglich, nahezu alles mit einem 3D-Drucker zu produzieren – die Technik kennt hier beinahe keine Grenzen.

3D-Druck in der Industrie

Sehr großen Anklang hat der 3D-Druck in der Industrie gefunden. Hier werden beispielsweise Autoteile im 3D-Drucker gefertigt, allerdings nicht immer nur aus Plastik, denn auch Edelstahl, Aluminium, Titan oder Cobalt-Chrom kann in einem 3D-Drucker verarbeitet werden, wenn auch nur als Pulver mithilfe eines Lasers und nicht in Stangenform durch eine Düse gepresst. Damit ist es sogar möglich, deutlich hochwertigere Ergebnisse zu erhalten als mittels bisher bekannter Fertigungsprozesse, wenngleich metallische Werkstücke aus dem 3D-Drucker nicht ganz so dehnbar sind und deshalb auch umso rascher brechen können.

Spielzeug, Deko und Ersatzteile aus dem 3D-Drucker

Mittlerweile kommen aber auch viele Spielzeuge aus dem 3D-Drucker. Ob nun Spielzeugautos, Roboter oder sogar Figuren die aus mehreren beweglichen Teilen bestehen spielt dabei keine Rolle. Sogar Handyhüllen und auch Dekorationsgegenstände für die Wohnung sind ebenso denkbar wie Ersatzteile von zum Beispiel einem Lego Bausatz.

Nahrungsmittel von morgen schon heute

Hätten Sie gedacht, dass sogar ein komplettes Mittagessen aus dem 3D-Drucker kommen kann? Was schon 1987 in der Fernsehserie Star Trek: The Next Generation möglich war, nämlich Lebensmittel in einer Maschine nachzubauen, ist heute pure Realität. So ist es beispielsweise schon heute möglich, zahlreiche Objekte sogar aus Schokolade zu produzieren. Auch besonders ausgefallene Objekte aus Zucker können einem 3D-Drucker entstammen. Hierfür wird der Zucker ähnlich wie Metalle in Form von Pulver beziehungsweise einzelnen Kristallen mittels eines Laserstrahls verschmolzen. Schon bald wird es wohl auch möglich sein, komplette Menüs für Astronauten oder Senioren mit Kau- und Schluckbeschwerden vollständig mit dem 3D-Drucker herzustellen.

3D-Drucker in der Medizin

Durch den Einsatz von 3D-Drucker in der Medizin werden nicht nur Spielzeug- und Metallindustrie, sondern auch die Mediziner tatkräftig unterstützt. So ist es beispielsweise möglich, exakt an den Patienten angepasste Implantate auf dem 3D-Drucker herzustellen. So war es beispielsweise israelischen Ärzten möglich, einem syrischen Soldaten, der in einem Gefecht schwer verletzt wurde, einen neuen Unterkiefer aus Titan herzustellen und ihm diesen zu implantieren. Auch ist es einem Forscherteam in Phoenix im US-Bundesstaat Arizona bereits gelungen, eine künstliche Aortaklappe im 3D-Drucker anzufertigen, um beispielsweise angeborene Herzleiden erfolgreich behandelt werden können.

Doch die Medizin kann noch deutlich mehr von den 3D-Druckern profitieren. Denn dank ihnen haben Chirurgen die Möglichkeit, komplizierte Operationen zuvor an einem Modell zu trainieren, bevor schließlich tatsächlich am Patienten operiert wird. Dadurch können Neurochirurgen beispielsweise ein exaktes 3D-Modell des Gehirns eines Patienten auf dem 3D-Drucker anfertigen, um daran etwa Wucherungen, Tumore oder Ähnliches zu entfernen. Sogar gebrochene oder anderweitig verletzte Knochen kann die Medizin nun am 3D-Drucker neu aufbauen, sodass der Patient nach dessen Implantation und einer gewissen Genesungszeit wieder leben kann, wie vor dem Unfall.

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