Innovative Technologien

3D-Drucker: Was leisten die Hightech-Geräte heute und in Zukunft?

3D-Drucker stellen dreidimensionale Objekte aus verschiedenen Materialien her. Kunststoffe, Metalle, Keramik oder Sand können dabei zum Einsatz kommen – sogar Schokolade. Aber 3D-Drucker sind nicht nur Spielerei – die Hightech-Geräte könnten schon bald viele Aufgaben im Alltag unterstützen.

© iStock-dreamnikon

3D-Drucker können im Schichtbauverfahren Objekte auf Basis eines digitalen 3D-Modells – sogenannten CAD-Dateien (Computer-Aided Design) erstellen. Hierfür verwenden die Hightech-Geräte spezielle Filamente, wie unter anderem Kunststoffe (z.B. PLA und ABS), Metalle, organische Materialien oder Lebensmittel. Es gibt bereits 3D-Drucker, die mit Schokolade oder sogar mit Gold drucken können. 

So geht das dreidimensionale Drucken

Und wie funktioniert das Ganze? Für das Druckverfahren wird der verwendete Stoff zunächst geschmolzen und anschließend mit einem Laserstrahl Lage für Lage aufgetragen, um ihn in der gewünschten Form zusammenzubacken. Diese Technik wird auch Stereolithographie oder Lasersintern genannt. Für den Heimgebrauch sind allerdings Modelle geeigneter, die mit einem sogenannten Schmelzdruckverfahren (Fused Deposite Modelling) arbeiten. Hierfür wird meist flüssiger Kunststoff verwendet, der durch eine Düse in sehr dünnen Schichten auf eine Arbeitsplatte aufgetragen und anschließend ausgehärtet wird, während sich die Arbeitsplattform Stück für Stück absenkt. Durch ein solches 3D-Druckverfahren lassen sich dann beispielsweise Spielfiguren, Modellautos, Ersatzteile, Puppen und viele andere Objekte herstellen – der Fantasie sind dabei im Grunde kaum Grenzen gesetzt.

Die Einsatzgebiete im Überblick

  • Medizintechnik: Schon lange kommen 3D-Drucker in der Medizin zum Einsatz, um passgenaue, individuelle Prothesen herzustellen. Aktuell arbeiten die Forscher sogar daran, Gewebe zu drucken (z.B. Knorpel, Knochen und Muskeln), das der Körper nicht abstößt.

  • Schmuck: Ein sehr beliebtes Einsatzgebiet für 3D-Drucker ist die Herstellung von Schmuck und Accessoires. Juweliere sind bereits in der Lage, Gold- und Silberschmuckstücke in tollen Designs auszudrucken – angefangen von Armreifen und Ketten über Ringe bis hin zum Ohrschmuck.

  • Automobil-Herstellung: Am längsten werden 3D-Drucker in der Automobilherstellung verwendet. Durch das spezielle Druckverfahren können nicht nur Prototypen, sondern mittlerweile sogar ganze Concept Cars oder Armaturenbretter hergestellt werden.

  • Lebensmittel-Industrie: Lebensmittel können mit 3D-Druckern ebenfalls aufwendig geformt werden, zum Beispiel mit Schokolade oder Zucker. Fantasievolle Marzipanfiguren und beeindruckende Pralinen-Kreationen sind damit kein Problem mehr. 

  • Mode: Auch die Bekleidungsindustrie wendet bereits 3D-Drucker an. Nicht nur Kleidungsstücke aus Nylon können mittlerweile damit hergestellt werden, sondern sogar Sportschuhhersteller wie Nike und Adidas entwickeln Produkte, die sich den individuellen Laufgewohnheiten ihrer Kunden anpassen.

  • Geschichtsforschung: 3D-Drucker erleichtern auch die geschichtliche Forschung. Mithilfe des Druckverfahrens können präzise und realistische Nachbildungen von Skeletten, Tieren und anderen historischen Gegenständen angefertigt werden.

Zukunftsaussichten

In Zukunft könnten sich 3D-Drucker in vielen weiteren Bereichen etablieren: So könnte nicht nur der Konditor individuelle Schokoladen-Kreationen für Kunden am Computer entwerfen und ausdrucken, sondern auch der Restaurantbesitzer wäre mit einem 3D-Drucker dazu fähig, beispielsweise seine ganz individuelle Pasta-Spezialität zu verkaufen. Nudeln auszudrucken würde gegenwärtig allerdings leider noch viele Stunden in Anspruch nehmen, was für den hungrigen Gast natürlich zu lang ist. Auch Architekten könnten zukünftig von 3D-Druckern profitieren. Sie könnten damit leichter Modelle herstellen, anstatt sie in Handarbeit selbst zeitintensiv anzufertigen. Auch für Künstler ergeben sich völlig neue Möglichkeiten, sich kreativ auszutoben.

3D-Drucker für zu Hause?

Ebenfalls zu Hause können uns die vielseitigen Hightech-Geräte vielleicht schon bald bei vielen alltäglichen Aufgaben unterstützen. Beispielsweise könnte man zukünftig dringend benötigte Ersatzteile schnell selbst ausdrucken, verloren gegangene Spielfiguren ersetzen oder etwa abgebrochene Handtuchhaken erneuern. Wer gerne kreativ ist, kann zuhause eigenen Schmuck oder Modeaccessoires entwerfen, bzw. schöne Deko-Artikel ausdrucken – wie etwa selbst kreierte Eierbecher zu Ostern oder Baumschmuck für Weihnachten. Auch Gehäuse und Hüllen für Mobilgeräte wie Smartphones oder Tablets können passgenau und schnell angefertigt werden. Dem Nachwuchs kann man mit selbstgemachten Puppen oder Modellautos eine Freude machen, weshalb sich 3D-Drucker vielleicht schon bald zu einer sinnvollen Anschaffung mausern. Die Möglichkeiten sind nahezu grenzenlos.

Fazit

Im Moment ist das dreidimensionale Druckverfahren für den Hausgebrauch noch zu unausgereift und zu teuer. Hinzu kommt, dass der Druck teilweise noch extrem viel Zeit beansprucht. Allerdings geht es mit der Weiterentwicklung der Geräte relativ schnell voran, da sie sowohl für die Industrie als auch für den privaten Bereich sinnvolle und spannende Möglichkeiten bieten. In ein paar Jahren wird der Kauf eines 3D-Druckers wahrscheinlich bereits für so gut wie alle Personen erschwinglich sein.

WERBUNG / ADVERTISMENT

Mehr Artikel wie dieses