3D-Druck

Der 3D-Druck ist ein aus den 80er Jahren stammendes Verfahren zur drucktechnischen Prototypenherstellung, bekannt als Rapid Prototyping. Durch die qualitative Verbesserung der Drucktechnik und die Verringerung der Druckerkosten kann der 3D-Druck in breiteren Anwendungsbereichen eingesetzt werden.

So in der Industrie für die Prototypenherstellung oder dem Rapid-Prototyping, der Elektronik für die gedruckte Elektronik, in der Entwicklung und der Konstruktion von 3D-Modellen, und in der Medizintechnik für die Herstellung von Implantaten, Organen und Prothesen.

Das Prinzip des 3D-Drucks arbeitet lagenweise. Das Druckobjekt wird Lage für Lage mit einem Kunststoffstrang, dem Filament, erstellt. Die Filamentlagen werden übereinander gedruckt und jede neue Lage wird fest mit der darunter liegenden verbunden. So baut sich sukzessive das berechnete physikalische 3D-Modell auf. Je nach 3D-Druckverfahren besteht das Filament aus einem dünnen Kunststoffstrang aus puderartigen Polymeren, Metallpulver, Keramikpulver oder Harz. Die einzelnen Lagen werden nach jedem Lagendruck ausgehärtet, gesintert oder miteinander verschmolzen. Das gedruckte 3D-Modell ist stabil und zuverlässig und ist in seiner Größe abhängig von dem verwendeten 3D-Drucker. Es kann durchaus einige Meter groß sein.

3D-Drucktechniken

3D-Drucktechniken

Die 3D-Drucktechnik kennt verschiedene additive Verfahren bei denen die einzelnen Lagen übereinander gedruckt werden. Diese Verfahren werden u.a. für die schnelle Herstellung von Prototypen und 3D-Modellen benutzt und nennen sich Additive Manufacturing ( AM). Das Gegenteil davon ist das Substractive Manufacturing bei dem das 3D-Modell durch Schneiden, Fräsen und Bohren aus einem vollen Körper gewonnen wird.

3D-Druck mit 3D Lab B25, Foto: math.tu-dresden.de

3D-Druck mit 3D Lab B25, Foto: math.tu-dresden.de

Zu den Drucktechniken, die mit Sinterung und Schmelzung arbeiten, gehören das Selective Laser Sintering ( SLS), Selective Laser Melting ( SLM), Fused Deposition Modeling ( FDM), Electron Beam Melting ( EBM) und Digital Light Processing ( DLP).

Dabei benutzt Selective Laser Sintering als Filament Polycarbonate, Polyamide, Polyvinylchlorid und Metalle, die in Schichten gesintert oder miteinander verschmolzen werden. Darüber hinaus gibt es mit Laminated Object Modeling ( LOM) eine Technik, bei der die Modelle durch partielle Beschichtung aufgebaut werden. Dabei werden dünne Schichten ausgeschnitten und zu einem 3D-Modell kombiniert. Neben den 3D-Drucktechniken mit festen Materialien gibt es noch einige Verfahren, die mit flüssigen Materialien arbeiten. Eines der bekanntesten ist die Stereolithografie, das die Grundlage für weitere Verfahren bildet.

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Informationen zum Artikel
Deutsch: 3D-Druck
Englisch: 3D printing
Veröffentlicht: 30.10.2021
Wörter: 362
Tags: Drucker
Links: Prototyping, Rapid-Prototyping, Elektronik, Filament, 3D-Drucker
Übersetzung: EN
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