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Wie funktioniert 3D-Druck?

Während in Technologieforen im Internet darüber diskutiert wird, ob, wann und wie der 3D-Druck das Leben, wie wir es kennen, verändern wird, ist die große Frage, die die meisten Menschen zu dieser am meisten gehypten hyperbolischen Technologie beantwortet haben möchten, viel einfacher: Wie genau? Funktioniert 3D-Druck?Und ob Sie es glauben oder nicht, die Antwort ist viel einfacher, als Sie sich vorstellen können.Die Wahrheit ist, dass jeder, der 3D-Objekte entwirft und druckt, sei es ein Profi mit einem siebenstelligen Gehalt, der in einem NASA-Labor Mondgestein herstellt, oder ein betrunkener Amateur, der in seiner Garage eine maßgefertigte Bong abfeuert, dem gleichen grundlegenden, fünfstufigen Prozess folgt.
3D-Druck (20)

Schritt eins: Entscheiden Sie, was Sie machen möchten

Es bräuchte in der Tat eine sehr fantasielose Seele, um vom überwältigenden Potenzial des 3D-Drucks zu hören und nicht zu denken: „Das würde ich wirklich gerne ausprobieren.“Wenn man die Leute jedoch fragt, was genau sie mit einem 3D-Drucker machen würden, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass sie keine klare Vorstellung davon haben.Wenn Sie neu in der Technologie sind, sollten Sie als Erstes an den Hype glauben: Mit einem dieser Dinge kann und wird so gut wie alles und jedes hergestellt werden.Google „die seltsamsten/verrücktesten/dümmsten/gruseligsten Dinge, die auf einem 3D-Drucker hergestellt wurden“ und sehen Sie, wie viele Ergebnisse angezeigt werden.Die einzigen Dinge, die Sie zurückhalten, sind Ihr Budget und Ihr Ehrgeiz.

Wenn Sie einen endlosen Vorrat an diesen beiden Dingen haben, warum versuchen Sie dann nicht, ein Haus zu drucken, das für immer Bestand hat, wie der eigenwillige niederländische Architekt Janjaap Ruijssenaars?Oder halten Sie sich vielleicht für eine Geek-Version von Stella McCarthney und möchten ein Kleid ausdrucken, wie es Dita Von Teese diese Woche überall im Internet modelliert hat?Oder vielleicht sind Sie ein libertärer texanischer Waffenliebhaber und möchten sich für die Freiheit einsetzen, Menschen zu erschießen – was könnte diese revolutionäre neue Hardware besser nutzen, als Ihre eigene Pistole zusammenzustellen?

All das und noch viel mehr ist möglich.Bevor Sie jedoch anfangen, zu groß zu denken, lohnt es sich vielleicht, Schritt zwei zu lesen …

Schritt zwei: Entwerfen Sie Ihr Objekt

Ja, es gibt noch etwas anderes, das Sie beim 3D-Druck zurückhält, und das ist ein großes Problem: Ihre Designfähigkeiten.3D-Modelle werden mit animierter Modellierungssoftware oder computergestützten Designtools entworfen.Diese zu finden ist einfach – es gibt viele kostenlose Online-Angebote, die für Anfänger geeignet sind, darunter Google Sketchup, 3DTin, Tinkercard und Blender.Obwohl die Grundlagen leicht zu erlernen sind, werden Sie wahrscheinlich erst nach ein paar Wochen gezielter Schulung in der Lage sein, ein wirklich druckfähiges Design zu erstellen.

Wenn Sie vorhaben, professionell zu arbeiten, müssen Sie mit einer Lernkurve von mindestens sechs Monaten rechnen (das heißt, dass Sie die ganze Zeit über nichts anderes tun, als zu entwerfen), bevor Sie in der Lage sind, etwas zu schaffen, das jeder kaufen kann.Selbst dann kann es Jahre dauern, bis Sie gut genug sind, um wirklich davon zu leben.Es gibt viele Programme für Profis.Zu den am besten bewerteten zählen DesignCAD 3D Max, Punch!, SmartDraw und TurboCAD Deluxe, die Sie alle hundert Dollar oder mehr kosten.Weitere Informationen zum Entwerfen von 3D-Modellen finden Sie in unserem 3D-Druckdesign-Leitfaden für Einsteiger.

Der grundlegende Prozess ist bei jeder Software ähnlich.Sie erstellen nach und nach einen Bauplan für Ihr dreidimensionales Modell, das das Programm in Schichten aufteilt.Es sind diese Schichten, die es Ihrem Drucker ermöglichen, das Objekt mithilfe des Verfahrens der „additiven Fertigung“ zu erstellen (dazu später mehr).Dies kann ein mühsamer Prozess sein, und wenn Sie etwas wirklich lohnenswert machen möchten, sollte dies der Fall sein.Wenn Sie Ihr Design schließlich an den Drucker schicken, kommt es darauf an, dass Abmessungen, Form und Größe perfekt sind.

Klingt nach zu viel harter Arbeit?Dann können Sie jederzeit irgendwo im Internet ein fertiges Design kaufen.Shapeways, Thingiverse und CNCKing gehören zu den vielen Websites, die Modelle zum Herunterladen anbieten, und die Chancen stehen gut, dass jemand da draußen, was auch immer Sie drucken möchten, es bereits entworfen hat.Die Qualität der Designs schwankt jedoch erheblich und die meisten Designbibliotheken moderieren keine Einträge, sodass das Herunterladen Ihrer Modelle definitiv ein Glücksspiel ist.

Schritt drei: Wählen Sie Ihren Drucker

Die Art des 3D-Druckers, den Sie verwenden, hängt stark von der Art des Objekts ab, das Sie erstellen möchten.Derzeit sind etwa 120 Desktop-3D-Druckgeräte verfügbar, Tendenz steigend.Zu den großen Namen zählen der Makerbot Replicator 2x (vertrauenswürdig), der ORD Bot Hadron (erschwinglich) und der Formlabs Form 1 (außergewöhnlich).Dies ist jedoch nur die Spitze des Eisbergs.
Harz-3D-Drucker
schwarzer Nylondruck 1

Schritt vier: Wählen Sie Ihr Material

Das vielleicht Aufregendste am 3D-Druckverfahren ist die unglaubliche Vielfalt an Materialien, aus denen Sie drucken können. Kunststoff, Edelstahl, Gummi, Keramik, Silber, Gold, Schokolade – die Liste lässt sich beliebig fortsetzen.Die eigentliche Frage hier ist, wie viel Detail, Dicke und Qualität Sie benötigen.Und natürlich, wie essbar Ihr Objekt sein soll.

Schritt fünf: Drücken Sie auf „Drucken“.

Sobald Sie den Gang des Druckers einlegen, gibt er das ausgewählte Material auf die Bauplatte oder Plattform der Maschine ab.Verschiedene Drucker verwenden unterschiedliche Methoden, aber eine gemeinsame Methode ist das Sprühen oder Auspressen des Materials aus einem beheizten Extruder durch ein kleines Loch.Anschließend führt es eine Reihe von Durchgängen über die darunter liegende Platte durch und fügt entsprechend dem Bauplan Schicht für Schicht hinzu.Diese Schichten werden in Mikrometern (Mikrometern) gemessen.Die durchschnittliche Schichtdicke beträgt etwa 100 Mikrometer, obwohl Spitzenmaschinen auch dünne und detaillierte Schichten von bis zu 16 Mikrometern hinzufügen können.

Diese Schichten verschmelzen miteinander, wenn sie auf der Plattform aufeinandertreffen.Der Independent-Journalist Andrew Walker beschreibt diesen Vorgang als „das Backen eines in Scheiben geschnittenen Brotes rückwärts“ – man fügt es Stück für Stück hinzu und fügt die Scheiben dann zusammen, um ein einziges ganzes Stück zu ergeben.

Also, was machst du jetzt?Sie warten.Dieser Prozess ist kein kurzer.Abhängig von der Größe und Komplexität Ihres Modells kann es Stunden, Tage oder Wochen dauern.Wenn Sie für all das nicht die Geduld haben, ganz zu schweigen von den Monaten, die Sie brauchen, um Ihre Designtechnik zu perfektionieren, dann ist es vielleicht besser, bei Ihrem … zu bleiben.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19. November 2021