3D Drucker - Der neueste Hype bald auch für zu Hause?

Wer sich mit 3D Druck beschäftigt, begreift bald die Zukunftsfähigkeit und Möglichkeiten, die er einem bietet. Bisher beschäftigen sich in der Regel Tüftler und Spezialisten damit, doch die Entwicklung macht auch vor "Otto Normal" nicht halt. Wie wäre es mit kleinen Mitbringseln für Freunde einfach am heimischen PC selbst entwerfen und mit dem neuen 3D Drucker zu Hause ausdrucken? Sie benötigen ein Geburtstagsgeschenk und finden einfach nicht das Passende im Shop? Vielleicht freut sich der Beschenkte ja über individuell gestaltetes Gebäck aus dem 3D Drucker. Die Bezeichnung "selbst gemacht" bekommt eine neue Dimension und ist auch was für handwerklich Unbegabte. Allerdings ist das noch Zukunftsmusik, die jedoch schon in der Ferne hörbar wird. Die Entwicklung ist in vollem Gange und nicht mehr aufzuhalten.

Was ist ein 3D Drucker?

3D Drucker sind keine Drucker im klassischen Sinne. Sie bezeichnen Maschinen, die Dreidimensionale Werkstücke aus unterschiedlichen flüssigen oder festen Materialien herstellen. Kunststoffe, Metalle, Keramik oder Sand werden in dreidimensionale Formen zu Werkstücken verarbeitet. Chuck Hull, ein Amerikaner, erfand den 3D Druck - und somit auch den 3D Drucker - 1983. 1986 meldete er das Patent an und bezeichnete diese Technik als Stereolithographie.

Seit einigen Jahren verwendet man das Verfahren des 3D Drucks bereits in der Industrie, um Prototypen oder Einzelbauteile herzustellen. Für den Hausgebrauch ist dieses Verfahren noch zu aufwändig, zu teuer und unausgereift. Teilweise kann der Druck noch extrem viel Zeit in Anspruch nehmen und verläuft je nach Druckerqualität noch nicht so perfekt wie gewünscht. Da der 3D Drucker jedoch sowohl für die Industrie als auch für den privaten Bereich sinnvolle und spannende Möglichkeiten bietet, läuft auch hier die Weiterentwicklung schnell voran. Somit wird der Erwerb eines 3D Druckers in naher Zukunft für jeden erschwinglich und interessant sein.

Wie funktioniert der 3D Drucker?

In der Industrie verwendet man neben flüssigem Kunststoff Pulver aus Metall oder Keramik. Anders als beim Tonerpulver wird das Pulver geschmolzen und anschließend in entsprechende Formen zusammen gebacken. Flüssiger Kunststoff wird durch einen Laserstrahl Lage für Lage ausgehärtet. Diese Techniken nennt man Stereolithographie bzw. Lasersintern. Für den Heimgebrauch sind 3D Drucker interessanter, die nach dem so genannten Schmelzdruckverfahren (Fused Deposite Modelling) arbeiten. Dort werden Kunststoffe verwendet, die durch Schmelztechnik durch eine Düse in sehr dünnen Schichten auf eine Arbeitsplatte aufgetragen und anschließend ausgehärtet werden. Die Arbeitsplattform senkt sich dabei Stück für Stück. So entstehen dann beispielsweise Ersatzteile, Schach- oder andere Spielfiguren, Modellautos, Puppen oder anderes Spielzeug. Der Phantasie und Kreativität sind da kaum Grenzen gesetzt.

Wer profitiert vom Einsatz eines 3D Druckers?

Der Hotelier und Restaurantbesitzer könnte mit Nudeln aus dem 3D Drucker seine ganz individuelle Pasta-Spezialität anbieten, während der Konditor seine besonderen Schokoladen-Kreationen am Computer entwerfen und auf individuellem Kundenwunsch ausdrucken könnte. In diesen Fällen bestünde die Tinte selbstverständlich aus Lebensmitteln. Man arbeitet bereits an so einer "individuellen Nudelmaschine". Der Druck der Nudeln würde allerdings noch Stunden in Anspruch nehmen - zu lange für den hungrigen Gast.

Der Architekt könnte sich über eine leichtere Herstellung seiner Modelle im Drucker freuen, anstatt in aufwändiger Arbeit selbst Hand anzulegen und kostbare Zeit zu verlieren. Auch der Künstler könnte sich hier austoben und seine Kreativität dem 3D Drucker anvertrauen. Archäologen und Museologen wären dankbar, könnten sie schnell eine getreue Replik der wertvollen Fundstücke anfertigen und in Ausstellungen dem Publikum präsentieren. So kann das Original besser geschützt und erhalten werden.

Der 3D Drucker für den Heimgebrauch

Ersatzteile schnell selber ausdrucken, z.B. kleine verloren gegangene Spielfiguren oder abgebrochene Handtuchhaken ersetzen , macht den 3D Drucker auch für den Heimgebrauch attraktiv. Ebenso Hüllen oder Gehäuse für technische Kleingeräte wie das Smartphone oder Tablet können schnell, bequem und passgenau ausgedruckt werden. Selbst Puppen oder Modellautos als Spielzeug für die lieben Kleinen machen den 3D Drucker zu Hause zu einer sinnvollen Anschaffung.

Wer Zeit hat, kann zu Hause auch kreativ werden und Schmuck- und Modeaccessoirs selber entwerfen und drucken, sogar ohne eine ruhige Hand zu haben. Vielleicht benötigen Sie lediglich ein kleines Geschenk? Dann drucken Sie sich doch eines! Einen selbst kreierten Eierbecher zu Ostern, Weihnachtsbaumschmuck zur heiligen Zeit oder Modeschmuck zum Wiegenfeste kann alles selbst entworfen und verschenkt werden. Auf Versandkosten, Umtauschstress bei nicht gefallen oder Lieferwartezeit kann verzichtet werden. Die Möglichkeiten sind nahezu grenzenlos.

Die "Tinte" für den 3D Drucker

Zumeist werden Thermoplastische Kunststoffe verwendet wie beispielsweise Polyactide (PLA) oder Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS). Dabei hat PLA jedoch den Vorteil, dass er nicht so sehr nach dem Abkühlen schrumpft. Da es jedoch schon bei 60 Grad Celsius weich wird, sollten Sie damit angefertigte Werkstücke nicht im Hochsommer im Auto liegen lassen, es sei denn Sie mögen Skulpturen nach dem Vorbild Dalís. Im industriellen Sinne ist PLA - auch Polyester der Milchsäure genannt - sogar unter besonderen Bedingungen biologisch abbaubar, für den heimischen Komposthaufen allerdings nicht zu bewältigen. ABS ist hitzebeständiger und stabiler, da er erst ab 100 Grad Celsius weich wird. Allerdings ist dieser Stoff wiederum schwerer zu verarbeiten, da er beim Abkühlen stark schrumpft. Die Arbeitsplatte muss beheizt werden, damit die ersten Schichten sich nach dem Auftragen nicht schon zusammenziehen und so das ganze Stück ungleichmäßig verzieht. Übrigens bestehen die berühmten Legosteine aus diesem Kunststoff.

In der Industrie werden neben flüssigen Kunststoffen auch Metallpulver oder Keramikpulver zur Herstellung von Prototypen verwendet. Sogar Sand kann als "Tinte" geschmolzen, gegossen und zu Werkstücken verarbeitet werden. Schließlich besteht das alte und wertvolle Glas ebenso aus geschmolzenem Sand.

Wie gelangt man an Modelle für den 3D Drucker?

Neben bestimmter Software, mit der man eigene Kreationen herstellen und selber an Ideen arbeiten kann, gibt es bereits jetzt 3D Druckstudios, die eine gute Qualität bieten. Besonders faszinierend ist dort die Möglichkeit, ein Modell von sich selbst anfertigen zu lassen. Dazu lassen Sie sich von allen Seiten fotografieren und die entsprechende Software lässt Sie in Miniaturausgabe aus dem 3D Drucker erscheinen.

Selbstverständlich gibt es auch bereits Internetseiten, die Modelle für den 3D Druck anbieten, wenn es mit der eigenen Kreativität nicht allzu weit her ist. Zudem kann man sich dort auch Ideen holen. Das Herunterladen solcher Modelle ist noch recht teuer, aber wird die Nachfrage erst einmal steigen, gibt es auch ein breiteres Angebot. Die Preise sollten sich dann ebenfalls anpassen, denn Konkurrenz belebt nicht nur das Geschäft, es steigert auch die Kundenfreundlichkeit. Die Kosten für den Anwender dürften sinken.

Der heimische 3D Drucker mag noch zu teuer sein und der Aufwand von der Idee eines Werkstückes zum Ergebnis und zur Umsetzung zu groß, doch die Entwicklung geht rasend schnell voran, zumal die Erfindung nicht brandneu ist. Die Neuheiten werden in naher Zukunft die Erschwinglichkeit von 3D Druckern und Werkmaterial sein. Internetseiten für Modelle wird es zu Hauf geben, so dass auch das Herunterladen von Modellen bezahlbar sein wird.