3D-Drucker – Geschichte, Verfahren und Technik

Die Geschichte der 3D-Drucker

In der Automobilindustrie entstanden, Mitte der 80er Jahre, die ersten Anwendungsgebiete der 3D-Drucker. Mit Hilfe von CAD-Programme, wurden diese dreidimensionalen Drucker für industrielle Zwecke nutzbar. Die schnelle und kostengünstige Methode zur Herstellung von Prototypen und Modellen setzte sich dort schon bald als beliebte Fertigungstechnik durch. Einen Computer und die nötigen Kenntnisse zum Erstellen von 3D-Modellen hatte im privaten Bereich damals noch keinen Einzug erhalten.

Doch mit der Zeit entwickelt sich auch die Technik weiter und so wurden Drucker immer günstiger, kleiner und auch für private Einsatzzwecke nutzbar. Auch das Einsatzgebiet erweitert sich ständig, die verwendeten Materialien reichen von Beton über Papier und Kunststoff bis hin zu Metall und menschlichem Gewebe. Somit hat der 3D-Druck es 2009 in die privaten Haushalte geschafft und erfreut sich großer Beliebtheit und rasant wachsender Nachfrage weltweit.

Video Drucken in drei Dimensionen

Es riecht nach geschmolzenem Plastik, während unter der Düse des 3D-Druckers langsam das Modell eines Gesichts erscheint.

Plastikspielzeug, Schokolade, aber auch Mehrkomponentensysteme lassen sich mittlerweile in drei Dimensionen drucken. Kompliziertes zwar noch nicht im heimischen Büro — aber weit entfernt vom komfortablen 3D-Drucker für zuhause sind wir möglicherweise nicht, so Bastler Uwe Schmidt im Gespräch mit Eva Reisig.

Wie funktioniert ein 3D-Drucker?

Es gibt mehrere Verfahren, aber alle haben eines gemeinsam: Der 3D-Drucker kann allein in Verbindung mit einem Computer funktionieren. Der Rechner liefert dem Gerät sogenannte CAD-Daten. CAD steht für Computer Aided Design (Rechnergestützter Entwurf). Ingenieure, Architekten oder Produktgestalter können mit einem speziellen Programm am Computer dreidimensionale Objekte entwerfen.

Damit die Informationen vom 3D-Drucker verarbeitet werden können, ist ein Trick nötig: Das virtuelle 3D-Objekt wird im Computer in hauchdünne Scheiben geschnitten. Diese mikroskopisch schmalen Lagen werden vom 3D-Drucker quasi aufgetürmt (Additive Manufacturing) – bis am Ende das Modell eines entsteht.

Das Material, das aufgeschichtet wird, ist häufig flüssig und wird dann getrocknet. In einem anderen Verfahren wird Metallpulver geschmolzen und wieder gehärtet. Das hängt vom Druckverfahren ab. Ein 3D-Druck kann Minuten, aber auch Stunden dauern, je nachdem wie groß und komplex das jeweilige Stück ist.

Am Ende steht ein fertiges Produkt, das man sofort nutzen oder als Teil einer größeren Struktur, etwa einem Motor, weiterverarbeiten kann. Obwohl aus Pulver oder Flüssigkeit hergestellt, kann das Endergebnis genauso stabil und belastbar wie ein traditionell gefertigter Gegenstand sein.

CAD und 3D Programme für den 3D-Druck

  • 3D Studio Max
  • MicroStation
  • 3DStudio Viz
  • Mimics
  • AutoCAD
  • Raindrop GeoMagic
  • Bentley Triforma
  • RapidForm
  • Blender RasMol
  • CATIA
  • Cinema4D
  • Revit
  • Rhinoceros
  • Form Z
  • SketchUp
  • Inventor Solid
  • Edge
  • LightWave 3D
  • SolidWorks
  • Magics e-RP
  • UGS NX
  • Maya
  • VectorWorks
  • Netfabb

3D Drucker von Prusa – Vorstellung des Einstiegsgerät Prusa i3

Der kleine, kompakte Schreibtisch 3D Drucker von Josef Prusa eignet sich als Einstiegsgerät in den 3D-Druck.
Der i3 druckt nach dem FDM-Verfahren, d.h. der Drucker schmilzt dünne Schichten Plastik oder ähnliches aufeinander, das ermöglicht den Druck einfacher 3D-Objekte.

Der Drucker wurde mit möglichst wenigen Teilen und einem simplen Aufbau entwickelt. Der Druckbereich des Prusa i3 beträgt ca. 200 x 200 x 200 mm, die Achsen werden über NEMA 17 Schrittmotoren angetrieben.
Gesteuert wird der Drucker im Normalfall über eine RAMPS Elektronik.
Alle Bauteile des Prusa 3d Drucker bei Fabberworld erhältlich.

3D Drucker Workshop Prusa i3

Die YOUin3D GmbH hat damit begonnen einen Prusa i3 aufzubauen. In Zusammenarbeit mit lokalen Unternehmen die Fräs- und Laserschnittarbeiten ausführen und mit Hilfe des Repman 3.1 3D-Druckers soll der Prusa fast komplett (bis auf Elektronik) in Berlin nach gebaut werden.

Unser Fazit:

Der Druck von 3D Modellen im eigenem Arbeitszimmer hat begonnen. Der Prusa i3 ist erschwinglich und passt auf jeden Schreibtisch. Dieses Thema wird vieles neues mit sich bringen, auf spannende Artikel zum Thema 3D-Druck können sie sich freuen.

Silvio Endruhn

Erfinder von Printsachen.de | Mediadesigner und Ausbilder für Mediengestalter aus Köln | Printdesign, Webdesign & Multimediadesign


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