3D-Drucker – das Gerät der Zukunft?

Der Drucker ist seit einigen Jahrzehnten ein täglicher Begleiter, wenn es darum geht, digitale Dokumente auf Papier zu bringen.

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3D-Drucker Häuser als günstige Alternative für die Zukunft © Thorben Wengert / pixelio.de

Es gab in diesem Bereich zahlreiche Weiterentwicklungen und Modelle in den vergangenen Jahren, doch jetzt bahnt sich eine Revolution des Druckes an. Denn was wäre, wenn nicht nur digitale Dokumente und Fotos in die Realität überliefert werden könnten, sondern auch plastische Gegenstände aus unserer Vorstellung? Genau diese Frage beantwortet die momentan aufkommende 3D-Druck-Technologie.

Die Elemente eines 3D-Druckers

Ein 3D-Drucker hat letztendlich nicht mehr viel mit einem uns bekannten Digitaldrucker oder dem industriellen Rollendruck zu tun. Auch wenn der Name den Anschein macht, als wäre es nur eine Modifikation.

Als Basis des 3D-Druckers dient das Druckmaterial. Dieses ist in Form eines etwas dickeren Fadens erhältlich, der meist auf einer Rolle gelagert wird. Der Drucker selbst besitzt eine Oberfläche, auf der das Druckerzeugnis erstellt wird. Diese ist beheizbar, damit das Druckmaterial besser haftet. Das Herzstück des Druckers stellt der Extruder dar, welcher das Druckmaterial (meist Kunststoff) zum Schmelzen bringt. Durch eine winzig kleine Düse dringt das Material nach draußen. Je nach Druckermodell bewegt sich entweder die Druckoberfläche oder die Halterung des Extruders nach oben und unten, links und rechts sowie nach vorn und hinten.

Mit Hilfe eine Software wird der zu druckende Gegenstand digital abgebildet. Anschließend wird der Druckvorgang vom Programm gesteuert und der Gegenstand so Schicht für Schicht aufgespritzt. Nach einiger Zeit entsteht ein realer 3D Gegenstand, der auf einem digitalen Modell basiert.

Eine Zukunft mit Potential

Ein 3D-Drucker bedeutet eine ganz neue Freiheit, denn der Mensch ist plötzlich in vielen Dingen unabhängig von dem, was auf dem Markt erhältlich ist. So können beispielsweise Ersatzteile gedruckt werden, die im Geschäft nur sehr teuer bzw. gar nicht einzeln erhältlich sind. Aktuelle Druckermodelle können bereits eine Vielzahl unterschiedlicher Dinge drucken. Diese Zahl wird sich in den nächsten Jahren jedoch noch deutlich erhöhen. Der 3D-Drucker ist eine der Technologien der Zukunft. Dabei ist vor allem die Genauigkeit ein interessanter Bereich. Größere Gegenstände mit wenigen Details stellen für den gängigen 3D-Drucker kein Problem dar.

Der Zeitfaktor hingegen ist noch sehr hoch. Ein Gegenstand mit den Maßen von 10 mal 10 mal 10 Zentimetern dauert mehrere Stunden. Je nachdem, wie dicht das Material im Inneren des Körpers sein muss, können hier weitere Einstellungen vorgenommen werden. So ist es möglich, im Inneren nur eine Art Stützkonstruktion zu drucken und den Körper nicht vollständig auszufüllen. Das spart Zeit und Material, ist jedoch nicht für jedes Vorhaben geeignet.

Die Grenzen des 3D Drucks

Wer einen 3D Drucker besitzt, wird sehr schnell feststellen, dass nicht jeder Gegenstand ohne weiteres gedruckt werden kann. Besonders Körper, die nur eine kleine Grundfläche besitzen und nach oben hin immer breiter werden sind nicht leicht zu lösen. Ein gutes Beispiel zur Veranschaulichung sind Tiere, die auf vier Beinen stehen. Der Drucker würde hierbei bei den vier Pfoten beginnen und sich Stück für Stück nach oben arbeiten. An der Stelle, an der der Bauch des Tieres beginnt, müsste der Drucker in die Luft drucken. Das ist jedoch nicht möglich, da das Material nicht sofort steif wird und demzufolge absacken würde.
Es gibt zwar bereits die Möglichkeit, eine Stützkonstruktion vom 3D Drucker erstellen zu lassen. Diese kann am Ende des Drucks einfach abgebrochen werden. Das Problem dabei ist jedoch, dass beim Abbrechen Rückstände des Materials am Körper verbleiben können, das zu einer rauen Oberfläche führen kann. Hier wird immer aktuell nach neuen Möglichkeiten geforscht, um dieses Problem vor allem für Privatanwender verkleinern.

Eine weitere Sache, die ein 3D Drucker heutzutage noch nicht kann, sind Farbdrucke. Natürlich besitzt das Druckmaterial eine eigene Farbe, die beim Druckvorgang auch erhalten bleibt. Dennoch ist es noch nicht möglich, verschiedenfarbige Gegenstände zu drucken, die vorher am digitalen Modell festgelegt wurden.

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