3D-Drucker gibt es zwar schon seit einiger Zeit, in den letzten Jahren sind diese aber auch für Privatanwender deutlich erschwinglicher geworden. Parallel dazu weitet sich die Anwendung von in industriellen 3D-Druckern hergestellten Bauteilen konsequent aus. Das schafft wirtschaftliche Vorteile ebenso wie Effizienzgewinne, während es für Privatanwender zugleich ein mehr als interessantes Hobby ist.
3D-Drucker können spezialisierte Bauteile ebenso wie kleine Tools und Deko erschaffen
Hinter 3D-Druckern steht, zumindest auf den ersten Blick, fast schon eine gehörige Portion Magie. Zunächst existiert da lediglich ein rein virtuelles Modell, das sich aus vielen einzelnen Pixeln zusammensetzt, die der 3D-Drucker später zu physisch greifbaren Atomen und fertigen Objekten transformiert. Große Fabriken, teure Werkzeuge und Co. sind dafür heute nicht mehr notwendig. Wer einen Entwurf hat oder ihn selbst anfertigt, kann mit haushaltsüblichen 3D-Druckern schon mit vergleichsweise überschaubarem Budget loslegen. Im Gewerbesektor und der Industrie kommen weiterhin große und spezialisierte 3D-Drucker zum Einsatz, wie beispielsweise beim US-Militär für Ersatzteile oder für spezialisierte Bauteile für Gießereien.
Wie entstehen aus einem digitalen Entwurf physische Objekte?
Im ersten Schritt sind eine Visualisierung und Modellierung notwendig. Mit spezialisierten Softwarelösungen können Privatanwender das Design entweder komplett selbst entwerfen, alternativ gibt es im Internet aber auch viele fertige Designs. Die müssen dann nur noch in die Software eingepflegt werden.
Anschließend findet das sogenannte „Slicing“ statt. Die Software schneidet das Design gewissermaßen in sehr dünne Schichten, die im Fachjargon „Layer“ genannt werden. Anschließend übersetzt die Software das Visuelle in einen Maschinen- beziehungsweise G-Code, damit die Hardware (der 3D-Drucker) es auch versteht.
Nun findet im letzten Schritt der eigentliche Druck statt. Der 3D-Drucker liest den Maschinencode aus und fertigt anschließend das Objekt an. Das geschieht Schicht für Schicht, immer von unten nach oben. Kurze Zeit später kann man, zumindest im Idealfall, sein fertiges Objekt schon in den Händen halten.
Software und Hardware müssen Hand in Hand arbeiten
Selbst der teuerste und beste 3D-Drucker kann nicht viel, wenn es an der dazugehörigen Software fehlt. Zugleich gibt es nicht unbedingt „die eine Software“, die sich für alle erdenklichen Kreationen empfiehlt. In Software-Shops wie bei it-nerd24 können Anwender sich einen Überblick verschaffen. Zum Einsatz kommen könnten diese Softwarelösungen:
- CAD-Software wird für technische und sehr präzise Bauteile genutzt, bei denen Maßhaltigkeit zwangsläufig notwendig ist.
- Sculpting-Software wird vor allem für Figuren, organische Formen und künstlerisch angehauchte Projekte verwendet.
- Slicing-Tools dienen der Vorbereitung, da werden unter anderem Stützstrukturen und Druckparameter festgelegt.
Wichtig ist zudem die Funktionsweise des eigentlichen Druckers. Da gibt es natürlich ebenfalls unterschiedliche Technologien. Eine davon ist FDM, was kurz für „Fused Deposition Modeling“ steht. Dort wird ein Kunststoffdraht geschmolzen und dann Schicht für Schicht aufgetragen. Das ist die klassische Methode. Alternativ gibt es auch noch die SLA/Resin-Technologie. Diese heißt deshalb so, weil das flüssige Harz per UV-Licht ausgehärtet wird. Dadurch entsteht eine hohe Detailgenauigkeit, weshalb SLA/Resin-Drucke gern für kleinere Objekte und beispielsweise für sehr detaillierten Schmuck genutzt werden.