Der 3D-Druck ist als vielseitige Zukunftstechnologie bekannt und tangiert heute beinahe alle Branchen. Für einige Branchen bedeutet die additive Fertigung eine zukunftsweisende Technologie, die konventionelle Herstellungsverfahren auf Dauer ablösen wird. Für andere Bereiche ist der 3D-Druck eine wohlwollende Ergänzung, mit einigen interessanten Anwendungsmöglichkeiten.

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Die Additive Fertigung, auch als 3D-Druck bekannt, bezeichnet den Prozess der schichtweisen Erstellung eines physischen Objekts auf Grundlage eines digitalen 3D-Modells. Diese Technologie besteht schon seit über 20 Jahren und ist in den vergangenen Jahren zu einem weltweiten Trend geworden, der von Experten zu den Zukunftstechnologien gezählt wird und nicht zuletzt von Barack Obama als „industrielle Revolution“ bezeichnet wurde. Der Hauptvorteil der Technologie ist die Ressourceneinsparung (Zeit, Kosten, Personal, Umweltressourcen).

3D-Drucker im Privatbereich und der Industrie

Aufwendige Struktur aus dem 3D-Drucker
Bereits mit einem handelsüblichen 3D-Drucker lassen sich aufwendige Strukturen herstellen (Symbolbild).

3D-Drucker stehen noch nicht in jedem Haus, aber sie sind bereits in allen Schlüsselbereichen des menschlichen Lebens präsent. 3D-Druck ist in der Automobilindustrie, Energie, Medizin, Lebensmittelindustrie, Bauwesen, Design und Modebranche gefragt. In ressourcenintensiven Branchen werden große Geldsummen für die Entwicklung eines Prototypprodukts ausgegeben. Bei herkömmlichen Gieß- oder Bearbeitungstechnologien dauert das Wochen oder Monate.

Mit den Funktionen des 3D-Drucks können Arbeitsschritte mehrmals und bis zu zehnmal schneller ausgeführt werden. Gleichzeitig leidet die Qualität nicht und die Parameter des Produkts sind äußerst genau. Die Stärke des Prototyps ist übrigens mehr als 20% höher als die der klassischen Produktion. Man muss aber gestehen, dass sich nicht jeder einen 3D-Drucker leisten kann. So bietet zum Beispiel das Spiel Casino Spiele bei Casimba lukrative Jackpots und empfiehlt das gewonnene Geld auch in 3D-Drucker zu investieren, um eigene Objekte für sich oder die Familie herzustellen und an der DIY-Bewegung teilzunehmen.

3D-Druck in der Medizin

In der Medizin wird der 3D-Druck bei der Konstruktion von Zahnersatz, Skeletten und sogar inneren Organen verwendet. Additive Technologien ermöglichen die Erstellung eines medizinischen Instruments mit spezifischen Parametern für bestimmte Patienten mit Pathologien und anatomischen Merkmalen. Auf diese Weise können Sie bei der Schulung und Vorbereitung auf den Betrieb einen großen Schritt nach vorne machen. Im Jahr 2011 wurde eine Niere auf einem 3D-Drucker gezeichnet. Wissenschaftler haben ein Exoskelett geschaffen, um verkümmerte Muskeln zu unterstützen.

3D-Druck in der Wissenschaft und weitere Einsatzbereiche

Im Bereich Wissenschaft und Forschung, sowie in der Bildung, werden die Vorteile des 3D-Drucks in der Schaffung visueller Hilfsmittel zum Ausdruck gebracht, mit denen der Lernprozess einfacher und effektiver wird.

3D-Druck ist auch in der Modewelt gefragt. Sie können Schuhe, Kleidung und Parfümflaschen auf dem Drucker erstellen. Dieses Verfahren ist zwar teuer, wird jedoch nicht in der Massenproduktion eingesetzt.

Der Vorteil der Einführung von additiven Fertigungstechnologien (AM) in der Leichtindustrie besteht in der Möglichkeit, Produkte für einen bestimmten Körperbau, wie zum Beispiel eine bestimmte Fußform, zu entwickeln. Dies gilt zum Beispiel für Sportler mit Abweichungen der anatomischen Struktur und zur Verbesserung ihrer Leistungsfähigkeit.

3D-Druck ermöglicht ebenso bahnbrechende Innovationen. Vor dem Aufbau einer Massenproduktion eines Produkts muss der Prototyp mehrfach getestet werden. Das erfolgt an dreidimensionalen Modellen. Geübte Anwender können mit dem 3D-Drucker Objekte innerhalb kürzester Zeit direkt vor Ort erstellen. Auch bei Schmuck werden immer häufiger 3D-Druckverfahren angewendet, um individuelle Schmuckstücke oder Schmuck mit besonders aufwendigem Design herzustellen. Auch Ersatzteile für Schmuck ist mit dem 3D-Drucker denkbar.

Basiswissen zum 3D-Drucker

3D-Drucker-Bausatz
3D-Drucker gibt es bereits ab 100,00 € zum selber bauen, hier als Beispiel ein Prusa i3-Bausatz (Symbolbild).

Der klassische Desktop-3D-Drucker ist ein 3D-Druckgerät, das nach dem FDM-Prinzip (Fused Deposition Modeling) arbeitet. Es gibt ihn als Bausatz oder fertig montiert. Auf dreidimensionalen Geräten können Sie ein Objekt nahezu jeder Form mit gebogenen, geprägten Oberflächen erstellen. Das Produkt vergrößert sich gleichzeitig in horizontaler und vertikaler Richtung.

3D-Drucker arbeiten mit verschiedenen Materialien: Kunststoff, Metall usw. Mit ihrer Hilfe können Sie Teile erstellen, die einer erheblichen Belastung standhalten. Damit der Drucker dreidimensionale Figuren drucken kann, ist er mit einem Extruder, Motoren, Arbeitsflächen, Sensoren zur Befestigung beweglicher Einheiten und kartesischen Robotern ausgestattet.

Solche Drucker arbeiten auf unterschiedliche Weise, aber die klassische Abfolge von Aktionen kann durch einen einzigen Algorithmus beschrieben werden. Zunächst wird ein 3D-Modell am PC erstellt. Dafür braucht es spezielle CAD/CAM-3D-Software. Danach wird das Modell in horizontale Ebenen geschnitten. Hierfür gibt es auch ein spezielles Programm (G-Code-Generator). Der Computer wandelt die Codes in Informationen um, die der 3D-Drucker erkennen kann. Der nächste Schritt besteht darin, das Modell neu zu erstellen.

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