3D-Druck Einleitung

In den letzten Jahren ist die Nachfrage an 3D-Drucken rasant angestiegen. Hierdurch sind mittlerweile die Preise so stark gesunken, dass 3D-drucken auch im Hobbybereich immer erschwinglicher wird. Die Anwendungsbeispiele für einen 3D-Drucker sind beinahe grenzenlos. Sei es zur Erstellung von Prototypen, komplexen geometrischen Figuren oder Kleinserien von Bauteilen, wobei eine Spritzguss Fertigung unwirtschaftlich wäre. Auch kleinere Reparaturen im Haushalt, wo beispielsweise Ersatzteile teuer oder gar nicht zum Verkauf angeboten werden, sind möglich.

Anwendungsbeispiele gibt es im privaten sowie im industriellen Bereich also mehr als genug.

Nun stellt sich die Frage, wie so ein 3D-Drucker also funktioniert. Grob gesagt wird eine Rolle mit aufgewickeltem Plastikfaden (auch Filament genannt), häufigerweise mit einem Durchmesser von 1,75 mm, durch einen Extruder zur Druckdüse geschoben und dort bis zum Schmelzpunkt erhitzt sowie zu einem noch feineren Faden gepresst. Dieser feine Plastikfaden hat nur noch einen Durchmesser von 0,2 – 1,0mm je nach verwendeter Düse. Häufigerweise wird eine Druckplatte in y-Richtung bewegt und die Druckdüse hängt an zwei z-Achsen und kann sich hierbei noch nach links oder rechts in x-Richtung bewegen. Damit hat man nun einen festen dreidimensionalen Raum, welcher von der Druckdüse abgefahren werden kann.

Den Druckvorgang kann man sich wie bei einem normalen Drucker vorstellen. Auf einer Druckplatte wird hierbei Linie für Linie die Druckdüse bewegt, bis eine komplette Schicht fertig ist und die nächste Schicht anschließend obendrauf gedruckt wird. Ein dreidimensionaler Gegenstand muss vorher also in horizontale Schichten geteilt werden und entsprechend in Anweisungen an die Motoren der drei Achsen übersetzt werden. Dies muss man mittlerweile nicht mehr per Hand programmieren, sondern kann dies automatisch durch eine Slicer-Software erstellen lassen. In der Slicer-Software braucht man also nur noch ein 3D-Modell öffnen und durch Eingabe der Parameter von Filament und 3D-Drucker eine komplette G-Code Datei für das gewünschte Modell erstellen. Diese überträgt man nur noch zum Drucker und nach einer gewissen Zeit hat der Drucker das gewünschte Modell fertiggedruckt.

Zwar gibt es jetzt noch einige Einschränkungen, wie beispielsweise die Tatsache, dass man nicht frei im Raum drucken kann, sondern stets eine Art Stütze von der Druckplatte aus benötigt. Diese Stützen sind aber schlauerweise auch in der Slicer-Software vorhanden und die Software selbst kann auf Wunsch auch ermitteln, wo Stützen im jeweiligen Modell benötigt werden. Falls man als absoluter Laie noch nie am Computer ein 3D-Modell erstellt hat, kann man sich auch auf einschlägigen Internetportalen wie Thingiverse o. ä. kostenlose Modelle herunterladen, welche praktischerweise auch häufig für den 3D-Druck optimiert wurden. Vor allem wenn man CAD oder eine Modellierungssoftware erlernen möchte, bietet der 3D-Drucker einen tollen Einstieg um seine Modelle zu testen oder auch mal in der echten Welt in der Hand zu halten.