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Was ist eigentlich 3D-Druck?

 

In der Zahntechnik ist der Einsatz von 3D-Druckern bereits üblich. Bild: Messe Erfurt

3D-Druck ist ein additives oder generatives Fertigungsverfahren. Das bedeutet, dass ein Gegenstand Schicht für Schicht – sei es aus flüssigen oder festen Werkstoffen – aufgebaut wird. Meist sind dies Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken oder auch Metalle, wobei für die Verarbeitung im Drucker physikalische oder chemische Schmelz- und Härtungsprozesse notwendig sind. Die Basis für diese Art der Produktion ist ein digitales 3D-Modell, das meist als eine per Computer erstellte technische Zeichnung (CAD-Datei) vorliegt und an das Ausgabegerät, also den 3D-Drucker übergeben wird.

Der Charme dieses Fertigungsverfahrens ist, dass keine speziellen Werkzeuge oder Gussformen erforderlich sind.

Auch ist die Herstellung weniger materialintensiv als beispielsweise ein subtraktives Verfahren, bei dem ein Objekt aus Rohmaterial mittels Fräsen, Drehen oder Bohren hergestellt wird. Insofern lassen sich mit dem 3D-Drucker relativ kostengünstig Muster, Prototypen, Werkzeuge und Endprodukte herstellen. Aus diesem Grund wird das Verfahren in der Industrie auch Rapid Prototyping genannt.

Einsatzfelder

Zum Einsatz kommt die Technologie unter anderem im Designbereich, wo statt Skizzen oder Computersimulationen schnell und günstig ein fassbarer Gegenstand präsentiert werden kann. Auf diese Weise lassen sich die Kommunikation sowie Abstimmungsprozesse mit Kunden erheblich vereinfachen. Auch Architekturmodelle entstehen immer häufiger im 3D-Drucker aus denselben Gründen.

Im Maschinenbau oder in der Automobilindustrie lassen sich mittels 3D-Druck Prototypen produzieren, deren Herstellung zum Beispiel im Spritz- oder Druckguss um ein Vielfaches teurer wäre. Auch der Flugzeugbauer Boeing setzt sowohl in seinen Militär- als auch den zivilen Flugzeugen, wie dem Dreamliner, bereits zahlreiche 3D-gedruckte Elemente ein und arbeitet intensiv an der Weiterentwicklung des Herstellungsverfahrens.

Zu guter Letzt kann der 3D-Druck auch in der Medizin und der Lebensmittelindustrie – unter dem Stichwort Bioprintig – eine wichtige Rolle spielen. Dabei baut ein Extruder aus einem polymeren Gel die gewünschte Form auf, wobei in dem Gel tatsächlich lebende Zellen enthalten sind. Allerdings werden die Geräte (beispielsweise von Organovo oder Modern Meadow) in der Praxis noch nicht eingesetzt. In der Prothetik aber werden beispielsweise schon gedruckte künstliche Gliedmaßen eingesetzt und in der Zahntechnik ist der 3D-Druck bereits gang und Gäbe. Da ist es sicher nur eine Frage der Zeit bis wir auch gedruckte Spaghetti essen können. Sofern man das will.

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