Der Einsatz von 3D Druckern ist aus den meisten produzierenden Branchen heute nicht mehr wegzudenken. Die mittlerweile für Privatanwender attraktiven Geräte drucken in wenigen Stunden maßstabgetreue Modelle, aber auch funktionable Teile für die Produktion selbst. Dekoartikel, Ersatzteile und ganze Häuser kommen heute aus dem 3D Drucker. Aber wie funktioniert dieser Druckvorgang eigentlich?

 

So wird 3D Druck eingesetzt

Es klingt wie eine optimistische Vision der Zukunft: Durch 3D Drucker wird sich in Zukunft jeder genau die Gegenstände drucken können, die er benötigt. Und tatsächlich stehen dem in vielen Teilen der Welt, so auch in der EU, einige rechtliche Hürden im Weg. Aber grundsätzlich können Sie als Anwender ohne viele Vorkenntnisse heute schon neue Pflanzgefäße für den Balkon oder Spielfiguren für Ihre Kinder ausdrucken. Alles was Sie dazu benötigen würden, wäre ein 3D Drucker in kleiner Ausführung und Spulen mit dem jeweiligen Fertigungsmaterial.

Natürlich können Sie diese Aufgabe auch unserem Profiteam überlassen, oder lediglich die Modellvorlagen zuliefern. Diese benötigen Sie bei dem Druck per 3D Drucker. Ähnlich einer Grafik, die Sie Ihrer Druckerei liefern, oder an den eigenen Heimdrucker schicken, braucht auch der 3D Drucker Instruktionen, wie das Endprodukt aussehen soll. Die Modelle müssen dazu von allen Seiten angelegt und bereits komplett mit Details ausgestattet sein. Je nachdem, ob Sie elastische Kunststoffe oder Beton als Endmaterial nutzen, lässt sich das gedruckte Objekt hinterher nicht mehr bearbeiten.

 

Verschiedene 3D Drucker Verfahren

Aktuell haben sich im 3D Druck drei Verfahren durchgesetzt. Die Art, wie der 3D Drucker den Gegenstand in Form bringt, entscheidet darüber, welche Materialien verwendet werden können – und wie lange der Druck dauert. Möchten Sie beispielsweise für Ihre Kunden Schokoladenfiguren Ihres neuesten Produktes anfertigen, um sie auf einer Messe zu verschenken, wählen Sie das FDM Verfahren. Bei dem Fused Deposition Modeling werden weiche Materialien mit guten Schmelzeigenschaften verflüssigt und über einen dünnen Faden aus der Maschine schichtweise in Form gegossen. Dieses Vorgehen eignet sich für den Druck mit Kunststoffen wie ABS oder PLA, aber auch die Arbeit mit Wachs oder Lebensmitteln. FDM eignet sich nur begrenzt für exakte Teile, da die Flächen leicht geriffelt sind und ein Stützkonstrukt für die weiche Masse mit angelegt werden muss.

Sehr exakt arbeitet dagegen das Selective Laser Melting, SLM. Es kommt in der Industrie für besonders harte Materialien zum Einsatz. Der 3D Drucker modelliert mit Titan, Stahl oder Polyamid indem er die Stoffe in Pulverform in die korrekte Form „schießt“. Millimetergenau wird jedes Korn einzeln an die vorgesehene Stelle befördert. Das gleichzeitige Einbringen von Farbe sorgt für die gewünschte Stabilität. Auch kleinste Elektronikteile werden so passgenau gefertigt.

Bei dem SLA Verfahren, der Stereolithografie, wird der Gegenstand ähnlich einer Kerze aus flüssigem Kunstharz „gezogen“. Dabei verfestigt der Drucker punktgenau nur so viel flüssiges Material, bis die jeweilige Schicht gedruckt wurde und füllt dann erneut Flüssigkeit auf. Das Verfahren kommt bei günstigen Kunststoffartikeln zum Einsatz und wird seit den 90er-Jahren eingesetzt.

 

So entstehen Modelle für den 3D Drucker

Die Modelle für den 3D Druck werden im Grunde so erstellt, wie es auch für virtuelle Gegenstände in Spielen, Architektursoftware oder zu Modellzwecken üblich ist. Mit OpenCAD, Blender, SketchUP und vielen anderen Softwarelösungen lassen sich 3D Modelle in STL-Format erstellen, oder in dieses umwandeln. Die Objekte sind in einem 3D Gitter angelegt, durch das der Drucker den jeweiligen Standort der Pixel bestimmt. Große kostenlose und kostenpflichtige Plattformen im Netz bieten seit mehreren Jahren eine riesige Auswahl druckfertiger Modelle an. Der Druckvorgang selbst kann je nach Komplexität viele Stunden dauern. Das Material sollte sehr exakt berechnet werden, die Materialspulen und Kartuschen sind nicht gerade günstig.

Dafür machen die Modelle und Figuren aus dem 3D Drucker Eindruck auf Kunden und Partner. Wer in einer Präsentation bereits Prototypen einer relativ frischen Produktidee vorzeigen kann, erhöht damit das Interesse an dem Objekt. Einen ähnlichen Effekt schafft nur der Einsatz von Augmented Reality. Hierbei jedoch können Sie dem Kunden keinen „echten“ Gegenstand in die Hand geben. Und auch als Give-Away eignen sich 3D gedruckte Gimmicks eher, als eine Karte mit Augmented Reality Abbildung. Bei Figuren und mehrfarbigen Modellen sollten Sie jedoch bedenken, dass diese je nach Verfahren nach dem Druck per Hand bemalt werden müssen.

 

Rechtliche Schwierigkeiten

Wie alle Kreationen unterliegen auch digitale Druckmodelle und damit die Vorlagen für den erfolgreichen 3D Druck diversen Copyrightregeln. Unsere Hartmanndruck Experten können Ihnen bei der Auswahl geeigneter Modelle und Gestaltung von Rohdaten behilflich sein. Sprechen Sie uns an!