So funktioniert 3D drucken

Nachdem 3D-Drucker nun schon seit mehreren Jahren von der Industrie genutzt werden, kommen zunehmend auch kostengünstige Modelle für Privatanwender in den Handel. Grund genug, sich mit der Funktionsweise der neuartigen Drucker auseinanderzusetzen, die nach Meinung vieler Experten die Welt auf gleich mehreren Ebenen bereichern werden.

3D-Druck mittels verflüssigter Feststoffe

Mittlerweile gibt es gleich mehrere Druckverfahren. Ein Verfahren ist das sogenannte Fused Deposition Modeling oder kurz FDM, bei dem feste Materialien verwendet werden, die sich durch Erhitzen formbar machen lassen. Zu diesem Zweck verfügen FDM-Drucker in ihren Druckköpfen über heiße Düsen, die die verwendeten Rohstoffe zu einer weichen, dickflüssigen Masse schmelzen. Zu den Rohstoffen können zum Beispiel thermoplastische Kunststoffe, spezieller Modellierwachs und sogar herkömmliche Schokolade gehören. Beim Drucken selbst wird der geschmolzene Rohstoff vom Druckkopf in Form eines bis zu 0,1 Millimeter dünnen Fadens Schicht um Schicht aufgetragen, bis nach und nach das gewünschte Objekt entsteht. Erwähnung verdient dabei, dass jede Schicht für sich erst komplett aushärten muss, bevor eine weitere Schicht aufgetragen werden kann. Dennoch erweist sich der FDM-Druck im Vergleich zu anderen additiven Herstellungsverfahren als extrem schnell. Zudem zeichnen sich die erstellten 3D-Drucke durch eine überragende Belastbarkeit aus. Einziges Manko ist, dass die ausgedruckten 3D-Objekte aufgrund des Druckfadens eine klar erkennbare Riffelung aufweisen, was aber durchaus reizvoll aussehen kann.

3D-Druck mittels Pulver und Licht

Beim Selective Laser Sintering (SLS) oder Selective Laser Melting (SLM) wird der verwendete Rohstoff hingegen in Pulverform schichtweise aufgetragen und mithilfe eines Lasers gesintert (verschmolzen). Wie beim FDM-Druckverfahren muss auch beim SLS- oder SLM-Verfahren je Schicht für sich erst aushärten, bevor eine weitere Schicht aufgetragen werden kann.

Eine weitere Form des Pulverdrucks wird zumeist einfach als 3DP bezeichnet. Die Besonderheit bei ihr ist, dass die entsprechenden 3D-Drucker über einen modifizierten Tintenstrahldruckkopf verfügen, der das Druckpulver mit einem speziellen Bindemittel besprüht und dadurch verklebt. Auf Wunsch kann dem besagten Bindemittel Farbe beigemischt werden, wodurch sich sogar vielfarbige Objekte ausdrucken lassen.

Die dritte Form des 3D-Druckens

Während bei FDM-Ausdrucken feine Rillen zu erkennen sind, weisen SLM-, SLS- oder 3DP-Ausdrucke eine leicht aufgeraute Oberfläche auf. Mithilfe der Stereolithografie (STL oder SLA) lassen sich hingegen Objekte mit absolut glatter Oberfläche erzeugen. Zudem spricht für die Stereolithografie, dass sich mit ihr unglaublich filigrane 3D-Objekte anfertigen lassen. Hierzu wird flüssiger Kunstharz in einem Becken mittels UV-Licht punktgenau in Form des gewünschten Objekts verhärtet. Das Problem ist nur, dass die gängigen Kunstharze mit der Zeit sichtbar altern und sich zudem verfärben können. Außerdem sind SLT- oder SLA-Modelle nicht so robust wie zum Beispiel SLM-Objekte.

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