Ein 3D-Drucker ist eine neue Zukunftstechnologie, welche auf eine einfache und schnelle Weise die Verwirklichung von kreativen Ideen ermöglicht. Nachdem ein 3D-Modell am PC erstellt wurde, wird dieses an den Drucker gesendet. Der 3D-Drucker baut dreidimensionale Werkstücke schichtweise auf, wobei chemische oder physikalische Härtungs- oder Schmelzprozesse stattfinden und der Aufbau nach vorgegebenen Maßen sowie Formen erfolgt. Zu den typischen Werkstoffen zählen Kunststoffe und -harze, Metalle und Keramiken. Während früher aus dem Drucker nur Texte und Fotos kamen, können demzufolge heute dank 3D-Drucker ganze Gegenstände zum Anfassen ausgedruckt werden.
Wie funktioniert der 3D-Drucker?
Ein 3D-Drucker hat mit einem gewöhnlichen Drucker nicht viel gemeinsam. Der 3D-Drucker erhitzt ein Material, bei dem es sich meist um Kunststoff handelt, und drückt dieses durch eine Düse auf die Druckplatte. Das Objekt entsteht von unten nach oben, wodurch sich demzufolge Schicht für Schicht ein Objekt aufbaut. Es gibt unterschiedliche Kunststoff-Materialien, wobei das Material in einem flüssigen, geschmolzenen Zustand verarbeitet wird. Die Materialien schmelzen bei verschiedenen Temperaturen. Daher arbeiten die meisten 3D-Drucker für den Privatbereich lediglich mit einem Material, jedoch in verschiedenen Farben. Das Material schmilzt bei sehr hohen Temperaturen. Schichtenweise wird es auf die Platte bis zum fertigen Objekt gespritzt. Das noch flüssige und heiße Material wird durch Plexiglas vor einer Luftzirkulation und damit auch vor Verformungen geschützt.
Nutzen 3D-Drucker
Der 3D-Drucker ist in der Lage, innerhalb kurzer Zeit und zu geringen Kosten unterschiedliche Varianten eines Modells zu erstellen. Bauteile für Geräte und Maschinen, Ersatzteile für die Reparatur, Lebensmittelkreationen und vieles mehr lassen sich dank der modernsten Technik ohne einen großen Aufwand produzieren. Die 3D-Drucker sollen zukünftig nahezu alles herstellen können, wodurch die Industrie revolutioniert werden soll, denn aus dieser Technologie kann ein interessanter Nutzen gezogen werden. Die 3D-Drucker arbeiten in der Wissenschaft bereits mit lebenden Zellen, wodurch später künstliche Organe entstehen sollen. Dies wäre sehr innovativ, denn fehlt es schließlich grundsätzlich an Spenderorganen. Die künstlichen Organe aus dem 3D-Drucker könnten diese Lücke zu schließen helfen. Die Wirtschaft soll davon ebenso profitieren, insbesondere wenn es sehr schnell gehen muss. Dank 3D-Drucker gelingen Produkteinführungen schneller. Dies kann die Wirtschaft vorantreiben.
Heimanwendung 3D-Drucker
Der 3D-Druck ist seit einigen Jahren auch für den Heimanwender bezahlbar geworden. Diese Drucker sind auf dem Markt in allen Preisklassen erhältlich. In den Haushalten steht eher der kleine und in den Unternehmen und Geschäften eher der große und spezielle Drucker. Bei einem 3D-Drucker für Heimanwender wird die passende Software mitgeliefert oder sie kann herunter geladen werden. Damit können Objekte wie Schmuck, kleine Spielzeuge oder Becher für Stifte hergestellt werden. Komplexere und sehr belastbare Objekte oder einwandfreie Kurven können allerdings nur mit einem professionellen 3 D-Drucker hergestellt werden. Es gibt fast nichts, das ein 3D-Drucker nicht herstellen kann. Doch damit die Gegenstände in einer hohen Qualität ausgedruckt werden können, sind entsprechende Vorlagen erforderlich. Es gibt Hilfsprogramme, welche die Arbeit erleichtern. Unterschiede in den Funktionen und Leistungen der Drucker sind zum Beispiel in der Verarbeitung erkennbar, wobei auch erwähnt werden muss, dass Angaben des Herstellers über die Geschwindigkeit und die Auflösung keine Garantie dafür sind, wie effektiv der 3D-Drucker mit dem Material, das verwendet wird, arbeitet oder welchen Leistungen die Hardware wirklich entspricht. Durch 3D-Scanner werden verschiedene Objekte in Daten umgewandelt, wofür eine einfache Web-Cam sowie eine spezielle Software genügen. Es werden hierfür Online-Dienste angeboten, dank derer ein beliebiges Objekt anhand eines Fotos in eine Datei umgewandelt wird.
3D-Drucker und Kunst
Der computergesteuerte 3D-Drucker findet auch in die Welt der Kunst seinen Weg. Künstler, die dreidimensionale Objekte erschaffen, benötigen stets die technische Machbarkeit. Hierbei erweitert der 3D-Druck das Spektrum, denn es sind auch komplexe Formen möglich. Der 3D-Druck setzt ebenso wirtschaftlich völlig neue Maßstäbe, denn der Drucker setzt die Gedanken wahrlich in die Realität um. 3D–Drucker verändern zunehmend bestehende Fertigungsprozesse. Viele Künstler nutzen die 3D-Technologie bereits, um 3D-Kunst-Skulpturen zu erschaffen. Mit einem 3D-Drucker nehmen die Ideen sozusagen ihre Form an. Einige besitzen bereits ein eigenes Gerät und drucken sich beispielsweise Handyhüllen oder sonstige Alltagsgegenstände aus. Wenn der Trend anhält, werden die Verbraucher bald selber zu Herstellern. Statt des Kaufs von teuren Ersatzteilen werden diese dann selbst hergestellt. Das Gute am 3D-Druck ist, dass kaum Abfall entsteht. Der Drucker arbeitet günstig und umweltfreundlich und verwendet bis auf einen kleinen Überschuss nur so viel an Material, wie wirklich benötigt wird. Daher ist diese Druckform auch in Bezug auf die Erstellung von Prototypen so beliebt. Wenn du selber irgendetwas gestalten und ausdrucken möchtest, dann kannst du mit der passenden Software auf einem Computer Entwürfe erstellen und das Ganze dann im Internet bestellen. Es gibt in einigen Städten 3D-Werkstätten, die so genannten Fab Labs. In diesen darfst du selbst mit einem 3D-Drucker arbeiten.
3D-Drucker Modelle und Preise
| Modell | Preis |
|---|---|
3D Systems 401735 CubePro Trio Triple Jet 3D-Drucker | 4.362,80 |
MakerBot Replicator 5. Generation 3D-Drucker | 3.178,98 |
Ultimaker UM2 3D-Drucker weiß | 2.250,75 |
Wanhao Duplicator 5S Mini 3D-Drucker | 1.165,00 |
Dual 3D-Drucker | 788,00 |
GERMAN REPRAP 3D-Drucker | 680,99 |
PP3DP UP! Mini - 3D-Drucker | 629,00 |
XYZprinting 3DP01XJP00K 3D-Drucker | 583,99 |
Fazit
Die 3D-Drucker gehören zu den innovativsten Produkten, welche in den letzten Jahren erschaffen wurden. Es gab in fast keinem anderen Markt solch einen Zuwachs. Dadurch steigen einerseits die technischen Möglichkeiten mit einem 3D-Drucker, zum Beispiel die Bedienung per Touch-Screen ohne einen PC-Anschluss und andererseits verbessert sich ebenso die Qualität der Objekte bei einem sinkenden Anschaffungspreis. Die dreidimensionalen Drucker machen es möglich, schnell, einfach und kostengünstig Prototypen in allen Variationen herzustellen. Die heutigen 3D-Drucker sind dabei so leistungsstark, dass damit ebenso Kleinserien gefertigt und hohe Kosten gespart werden können. Immer mehr Produktentwickler setzen auf dieses Verfahren, um die Anforderungen bei der Entwicklung von neuen Produkten, die immer höher werden, bewältigen zu können. Es ist die schnellste Möglichkeit, damit eine Idee greifbar gemacht wird. Dabei ist das Themenspektrum der Drucker unglaublich breit. Die 3D-Druckverfahren werden stetig weiterentwickelt und sie beschäftigen immer mehr Zweige.
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