3D-Drucker: Spielzeug oder technische Revolution?

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Der 3D-Druck befindet sich seit einigen Jahren auf dem Vormarsch und gilt in der allgemeinen Wahrnehmung als zukunftsweisende Technologie. So könnte das Fertigungsverfahren in Zukunft sowohl im industriellen als auch im privaten Bereich das Leben grundlegend revolutionieren. Doch wie realistisch sind die Erwartungen an die Entwicklung des 3D-Druckverfahrens?

Wie funktioniert ein 3D-Drucker und wo findet das Verfahren gegenwärtig Anwendung?

Ein 3D-Drucker ist dazu in der Lage dreidimensionale Objekte schichtweise herzustellen. Als Grundlage für die Produktion dient dabei eine digitale Vorlage, die mit Hilfe von Computerprogrammen - wie beispielsweise CAD-Software - erstellt wird. Für die Fertigung verwendet der 3D-Drucker Werkstoffe aus Kunststoff, Kunstharz, Keramik oder auch Metall, die als Filamente bezeichnet werden. Während des Druckvorgangs werden die Filamente durch physikalische oder chemische Prozesse zum Schmelzen gebracht und durch Düsen gepresst. Durch die gezielte sowie schichtweise Verteilung der Partikel im Druckraum entsteht nach und nach ein physisches Abbild der virtuellen Vorlage.

Im letzten Schritt härtet das Material aus, sodass am Ende ein festes 3D-Werkstück aus dem Drucker entnommen werden kann. Heutzutage wird das 3D-Druckverfahren vor allem für die Anfertigung von Prototypen verwendet. So ist die Prototypenentwicklung per 3D-Druck aktuell unter anderem im Maschinen- und Automobilbau sowie in der Architektur anzutreffen. In einigen Bereichen wird der 3D-Druck sogar für die Serienfertigung verwendet, wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie in der Medizin- und Zahntechnik.

Welche Vorteile bieten 3D-Drucker und lohnt sich eine Anschaffung für den Heimbedarf?

Im Gegensatz zu herkömmlichen Fertigungsverfahren in der Industrie wie beispielsweise Gussverfahren, bietet der 3D-Druck sowohl praktische als auch finanzielle Vorteile. So ist die Fertigung von Einzelstücken und Prototypen mit dem 3D-Drucker ohne hohen Aufwand möglich. Der Grund hierfür ist, dass dank der digitalen Vorlage keine physischen Formen für die Produktion hergestellt werden müssen und Filamente für 3D-Drucker einen kostengünstigen Rohstoff darstellen.

Die Möglichkeit, dreidimensionale Objekte ohne große Mühe in einem 3D-Drucker herstellen zu können, ist selbstverständlich auch für den Heimbedarf interessant. Insbesondere für Gruppen wie Hobbybastler, Modellbauer und Künstler kann der 3D-Druck eine echte Alternative zu herkömmlichen Fertigungsverfahren sein, mit deren Hilfe sich sogar Zeit und Geld einsparen lässt. Da der Anschaffungspreis von 3D-Druckgeräten aktuell noch verhältnismäßig hoch ausfällt, ist mit einer flächendeckenden Ausstattung im privaten Bereich - wie es beispielsweise mit 2D-Druckern der Fall ist - allerdings erst in einigen Jahren zu rechnen.

Was ist generell beim Kauf eines 3D-Druckers zu beachten?

Aktuell reicht die Preisspanne im Bereich der 3D-Drucker von etwas über 100 Euro bis hin zu 100.000 Euro und mehr. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass die Druckgeräte am unteren Ende dieser Spanne zwar in der Lage sind, dreidimensionale Objekte herzustellen, das Ergebnis in den meisten Fällen dabei aber eher schlecht als recht ausfällt. Gute 3D-Drucker für den Hausgebrauch fangen aktuell in etwa ab einem Preis von 500-800 Euro an und liefern ein qualitativ ansprechendes Druckergebnis.

Wer ein makelloses Objekt im 3D-Drucker herstellen möchte, sollte weiterhin auch auf die Qualität und Art der Filamente legen. So gibt es mit PLA- und ABS-Filamenten zwei weitverbreitete Lösungen auf den Markt, die sich allerdings bezüglich ihrer Materialeigenschaften und Einsteigerfreundlichkeit deutlich voneinander unterscheiden. Beim Kauf sollte daher genau geprüft werden, welcher Filamenttyp für das eigene Vorhaben geeignet ist. Bezüglich der Qualität empfiehlt es sich, Filamente ausschließlich von renommierten Herstellern zu kaufen.

Das Fazit

Da der 3D-Druck schon heute von führenden Unternehmen in bestimmten Branchen zur Serien- und Prototypenfertigung verwendet wird macht deutlich, dass es sich bei der Technologie um ein ernstzunehmendes Fertigungsverfahren handelt. Auch für den Heimbedarf werden die Geräte immer erschwinglicher, sind aktuell aufgrund des hohen Anschaffungspreis aber nur für spezielle Käufergruppen interessant.
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