Die Vorteile vom 3D-Drucken

Gehört Ihr KMU zum produzierenden Gewerbe? Dann kennen Sie sich mit den gängigen Fertigungsverfahren ja bestens aus. Im Hinblick auf Spritzgussverfahren, Bohren, Schneiden, Fräsen, Drechseln und Co. macht Ihnen so schnell sicher niemand was vor.

Wollen Sie in Ihrem Gewerbe immer up to date sein? Dann kommen Sie nicht drum herum, sich mit Zukunftstechnologie auseinanderzusetzen. Zu dieser ist auch der 3D-Druck zu zählen, der – um ehrlich zu sein - so neu eigentlich gar nicht mehr ist.

Erfunden wurde das 3D-Drucken nämlich bereits 1983 vom US-Amerikaner Chuck Hull. Als neu kann die Technologie aber in gewisser Weise trotzdem bezeichnet werden: Denn mittlerweile ist sie nicht mehr teure Spielerei für Bastler, sondern setzt sich allmählich als echte Alternative zu klassischen Fertigungsverfahren durch.

Grund dafür sind die Vorteile der Zukunftstechnologie, mit der aus flüssigen oder pulverförmigen Materialien dreidimensionale Objekte hergestellt werden. Denn beim 3D-Drucken …

  • können Sie Gegenstände in komplexen Formen herstellen, an denen sich klassische Fertigungstechniken bisher die Zähne ausgebissen haben.
  • können Sie sich die aufwendige Herstellung und den Wechsel von Formen wie etwa beim Spritzgussverfahren schenken.
  • vermeiden Sie im Gegensatz zum Bohren, Schneiden, Fräsen und Drechseln den Verlust von Material.
  • können Sie in aller Regel Energie sparen.

Dem 3D-Drucker Input geben

Doch wie funktioniert diese Zukunftstechnologie nun eigentlich? Schauen wir uns das 3D-Drucken Schritt für Schritt an: Am Anfang heißt es, Ihren 3D-Drucker mit passendem Input zu füttern. Denn so fortschrittlich Ihre Maschine auch ist: Selbstständig denken, planen und gestalten kann sie leider (noch) nicht.

Der erste Schritt beim 3D-Drucken ist also die Wahl einer passenden Vorlage. Dabei ist 3D Trumpf: Während sich Ihr 08/15 Drucker noch mit Text- und Bilddateien abspeisen lässt, ist Ihr 3D-Drucker ein echter Feinschmecker. Ohne eine dreidimensionale Vorlage rührt er kein Bauteil.

3D-Vorlagen erhalten Sie…

  • durch die selbstständige Herstellung mittels einer speziellen 3D-Software,
  • durch den Einsatz eines 3D-Scanners und eines bereits existierenden Gegenstands als Vorlage oder
  • durch das Kopieren bereits bestehender Vorlagen aus dem Internet.

Die erste Variante eignet sich besonders, wenn Sie an der Produktion innovativer Gegenstände interessiert sind und etwa einen Prototyp herstellen möchten. Ein 3D-Scanner kann dagegen zum Einsatz kommen, wenn Sie bereits produzierte Gegenstände vervielfältigen möchten. Die letzte Variante dürfte dagegen nur für die Funktionsprüfung Ihres 3D-Druckers infrage kommen.

Haben Sie eine passende Vorlage entworfen, speisen Sie diese per USB-Verbindung in Ihren 3D-Drucker ein. Bei manchen Geräten haben Sie auch die Möglichkeit, Vorlagen per SD-Karte oder WLAN zu übertragen. Hauptsache ist, dass Ihr Gerät die nötigen Informationen erhält.

Den 3D-Drucker arbeiten lassen

Ab diesem Punkt übernimmt dann der 3D-Drucker das Kommando. Nach Vorbild Ihrer 3D-Vorlage baut die Zukunftstechnologie Schicht für Schicht ein dreidimensionales Objekt auf. Nach welchem Prinzip sie dabei vorgeht, hängt entscheidend vom Material ab, dass verarbeitet werden soll. So eignet sich für die Verarbeitung von …

  • Metallen das selektive Laserschmelzen,
  • Metallen, Keramik und Kunststoffen das selektive Lasersintern,
  • lichtaushärtenden Kunststoffen die Stereolithografie.

Allen diesen Techniken ist der Einsatz eines Lasers gemein. Dabei wird zunächst das jeweils verwendete Material in Pulverform auf einer Platte verteilt. Mittels eines Lasers wird daraus nach Vorbild Ihrer Vorlage eine erste Schicht geschmolzen. Hat sich diese abgekühlt und ist dadurch ausgehärtet, wird eine weitere Schicht aufgetragen und der Vorgang wiederholt - so oft, bis das Objekt fertiggestellt ist.

Ganz ohne Laser kommt dagegen das Fused Deposition Modeling, kurz FDM, aus. Wie in einer überdimensionalen Heißklebepistole wird hier das verwendete Material, zum Beispiel Kunststoff, im Druckkopf geschmolzen. Im Anschluss wird es in dünnen Schichten auf eine Druckplattform aufgetragen. So entsteht auch in diesem Verfahren ein dreidimensionales Objekt Schicht für Schicht.

Was der 3D-Druck leisten kann

Mittlerweile ist das 3D-Drucken in vielen Branchen nicht mehr wegzudenken. Die Zukunftstechnologie findet Einsatz …

  • im Maschinenbau,
  • in der Luft- und Raumfahrttechnik,
  • in der Medizin,
  • in der Verpackungsindustrie,
  • in der Entwicklung von Prototypen im Modellbau oder
  • in der Architektur.

Was mit der Zukunftstechnologie alles möglich ist, zeigte zuletzt die chinesische Firma WinSun eindrucksvoll. Wie die "TAZ" berichtet, errichtete sie unter Einsatz eines 3D-Druckers eine Luxusvilla und ein fünfstöckiges Gebäude.

Die Besonderheit: Durch den Einsatz von Bauschutt als Füllmasse konnten immense Kosten gespart werden. Darüber hinaus zeigte die Firma damit ein Paradebeispiel für nachhaltiges Wirtschaften.

Um sich über die Möglichkeiten des 3D-Drucks zu informieren, müssen Sie aber nicht bis ins Land der aufgehenden Sonne reisen. Hilfestellung erhalten Sie auch bei Alexandra Bongartz von Freeform4U. Die Unternehmerin aus München bietet Dienstleistungen rund um die Zukunftstechnologie an und hat mittelstand DIE MACHER einen Einblick hinter die Kulissen ihres innovativen Unternehmens gewährt.

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