Was ist 3D Druck?

Was ist 3D Druck und wie funktioniert es: Einfach erklärt

Wir alle haben schon davon gehört, was 3D Druck mit sich bringt. Diese einfache Technologie hat ihren Weg in eine Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Bereichen gefunden, die die Herstellung und der Prototypbau über die Medizin bis hin zum Luft-Rauffahrbau ermöglicht.

Sie können Ihre 3D Druck Münster Adresse besuchen, um Ihre Anfragen mit 3DCAD zu besprechen, eine E-Mail zu senden oder über WhatsApp zu schreiben.

Sogar in der Kunst- und Schmuckindustrie hat der 3D Druck Einzug gehalten. Für viele von uns ist diese Technologie jedoch immer noch ein Rätsel. Aus diesem Grund haben wir uns entschieden, über dieses Thema zu schreiben.

Darin beantworten wir die grundlegenden Fragen. Was ist 3D Druck? Wie funktioniert 3D Druck? Wer nutzt diese Technologie? Wir werden auch andere Themen ansprechen, wie die verschiedenen Anwendungen und sogar, wie der 3D Druck die Welt verändern wird.

Was ist 3D Druck?

Der Name dieser Technologie spricht für sich. Wenn wir die Frage „Was ist 3D-Druck“ mit möglichst wenigen Worten beantworten würden, wäre es „ein dreidimensionales Objekt drucken“. So einfach ist das. Lassen Sie es uns für diejenigen im Hintergrund etwas ausführlicher erklären.

Die meisten von uns kennen den 2-dimensionalen Druck – wenn wir mit unserem Heimdrucker eine digitale Datei von unserem Computer auf ein Blatt Papier übertragen. Der 3D Druck hat ein ähnliches Grundkonzept. Sie erstellen ein dreidimensionales Objekt mit einem Drucker basierend auf einem digitalen Modell. 

Wie funktioniert 3D Druck?

Wie ist es möglich, ein dreidimensionales Objekt zu drucken? Wie funktioniert 3D Druck überhaupt? Ok, diese Technologie wird also als additiver Fertigungsprozess bezeichnet. Im Allgemeinen ist die traditionelle Herstellungsmethode ein subtraktiver Prozess – wenn Sie ein Material wie Kunststoff oder Holz nehmen und es dann zu dem gewünschten Objekt formen, indem Sie das nicht Notwendige ausschneiden. 

Beim 3D-Druck schneiden Sie beim Bauen Ihres Objekts keine Teile des Materials aus. Stattdessen fügen Sie Schicht für Schicht des Materials hinzu, bis Sie das gewünschte Objekt erhalten. Diese Schichten sind wie dünne Querschnitte des übereinander gelegten Objekts. 

Schritt-für-Schritt-Prozess

• Der Prozess des 3D Drucks beginnt mit einem digitalen Modell, das Sie mit Software wie CAD – Computer-Aided Design – erstellen können. 
• Sobald Sie ein digitales Modell entworfen haben, müssen Sie es in eine 3D-Drucksoftware importieren. Die Software schneidet das 3D-Modell in dünne, zweidimensionale Schichten und wandelt sie dann in eine Reihe von Anweisungen (G-Code) um, die ein 3D Drucker lesen und befolgen kann.
• Dieser nächste Schritt hängt von der Art des 3D Druckers und dem verwendeten Material ab. Im Allgemeinen liest der Drucker die G-Code-Datei und beginnt mit dem Schmelzen von Kunststoff oder Metall, bevor das Material durch eine hochpräzise Düse auf der Druckerplattform ausgelegt wird. 

Wie lange dauert der 3D Druck?

Es gibt eine Reihe von Faktoren, die die Zeitdauer zum Drucken eines 3D-Objekts beeinflussen. Dazu gehören die Größe des Objekts, die Ausgereiftheit der Software und der Druckertyp. Im Allgemeinen dauert es zwischen 4 und 18 Stunden, um ein ganzes Objekt zu drucken. 3D-gedruckte Objekte sind jedoch normalerweise nicht perfekt poliert und gebrauchsfertig. Sie benötigen im Allgemeinen ein wenig Nachbearbeitung (manuell durchgeführt), um ein vollständig fertiges Produkt zu erstellen.

Arten des 3D Drucks

Es gibt 7 Kategorien von 3D-Drucktechnologien.

Materialextrusion

Es gibt zwei Arten von 3D-Druckverfahren innerhalb dieser Kategorie – Fused Deposition Modeling (FDM) und Fused Filament Fabrication (FFF). Bei beiden Typen wird das Material in Richtung der Düse gedrückt, die es aufschmilzt und dann schichtweise in die Bauplatte eingebracht wird, wo es aushärtet.

Kesselpolymerisation

Bei dieser Methode wird flüssiges Photopolymerharz verwendet, das mit UV-Licht gehärtet wird, um ein festes Objekt zu erzeugen. Die beiden Arten des 3D-Drucks, die in diese Kategorie fallen, sind Stereolithographie (SLA) und Digital Light Processing (DLP).

Pulverbett-Fusion

Dabei wird eine Hochenergiequelle wie ein Hochleistungslaser verwendet, um Pulverpartikel miteinander zu verschmelzen, um die Form eines Objekts zu erzeugen. Die Typen umfassen selektives Lasersintern (SLS) und direktes Metall-Lasersintern (DMLS).

Materialstrahlen

Kleine Tröpfchen des Materials werden Schicht für Schicht durch eine Düse mit kleinem Durchmesser auf die Bauplattform aufgetragen. Anschließend wird das Material durch UV-Licht ausgehärtet.

Binder Jetting

Bei diesem Verfahren werden zwei Materialien verwendet – ein pulverbasiertes Material und ein flüssiges Bindemittel. Das Pulver wird gleichmäßig in der Baukammer verteilt, während das flüssige Bindemittel verwendet wird, um die Partikel zu verschmelzen oder zu verkleben, um die gewünschte Form zu erzeugen.

Direkte Energieabscheidung

Sie werden feststellen, dass dieses Verfahren normalerweise in der Metallindustrie verwendet wird. Es verwendet Metallpulver, das auf einer Oberfläche abgeschieden wird. Dann wird eine Hochenergiequelle wie ein Laser oder ein Elektronenstrahl verwendet, um es zu schmelzen, um einen festen Gegenstand herzustellen.

Blattlaminierung

Wie der Name vermuten lässt, liegt das Material in Plattenform vor. Die Platten werden durch Ultraschallschweißen (bei Metall) oder Klebekleber (bei Papier) miteinander verbunden. Das Objekt wird dann CNC-gefräst, um seine richtige Form zu erhalten.

Wofür wird 3D Druck verwendet?

Wir haben bereits mehrere Branchen erwähnt, die begonnen haben, diese revolutionäre Technologie einzusetzen. Der 3D Druck hat eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere in der Fertigungsindustrie. Bevor wir jedoch auf die Einzelheiten eingehen, sprechen wir über die drei Hauptanwendungen dieser Technologie – Rapid Prototyping, Rapid Manufacturing und die Erläuterung komplexer Konzepte.

Rapid Prototyping bedeutet, dass Unternehmen in der Lage sind, innerhalb von Tagen statt Wochen und zu viel geringeren Kosten einen Prototyp ihres Produkts herzustellen. Dies erleichtert Unternehmen die Entwicklung von Produkten, da sie verschiedene Iterationen durchlaufen können, ohne zu viel Kapital zu verbrauchen. 

Eine weitere Anwendung für den 3D Druck ist die Rapid Manufacturing. Dies ist, wenn Hersteller die Technologie nutzen, um kleine Chargen kundenspezifischer Produkte zu produzieren. Dies ermöglicht es Unternehmen, ihren Kunden gegenüber reaktiver zu sein und ihnen personalisierte 3D-Druckprodukte nach Bedarf bereitzustellen.

Eine weitere Anwendung dieser Technologie besteht darin, anderen zu helfen, komplizierte Designs zu visualisieren, um sicherzustellen, dass verschiedene Projektmitglieder ein vollständiges Verständnis des Designs erlangen. 

Wer verwendet 3D Druck?

Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für den Einsatz von 3D-Druck in verschiedenen Bereichen.

Luft- und Raumfahrt

Bildquelle

Die Luft- und Raumfahrtindustrie nutzt den 3D Druck schon seit langem und nicht nur zum Erstellen von Prototypen. Unternehmen nutzen diese Technologie zur Herstellung von Leichtbauteilen wie Luftkanälen und Wandpaneelen sowie Werkzeugen. Diese Industrie erfordert oft hochkomplexe Teile, die in kleinen Stückzahlen produziert werden. Mit dem 3D-Druck ist die Industrie in der Lage, Kleinserien kundenspezifischer Teile kostengünstig herzustellen. 

Automobil

Die Leute wissen vielleicht nicht, dass Autohersteller schon seit einiger Zeit 3D-Drucker verwenden. Sie verwenden es, um Ersatzteile, Vorrichtungen, Werkzeuge usw. herzustellen. Dank des 3D Drucks können diese Unternehmen auch Endverbraucherteile auf Abruf herstellen, was zu geringeren Lagerbeständen und kürzeren Produktionszyklen führt. Und das tun nicht nur Unternehmen. Autoenthusiasten, die gerne alte Autos restaurieren, verwenden den 3D Druck, um maßgeschneiderte Räder oder Teile herzustellen, die nicht mehr von der Autofirma produziert werden.

Konstruktion

Es mag wie Science-Fiction erscheinen, aber es gibt einige Unternehmen, die jetzt 3D-gedruckte Häuser anbieten. Sie produzieren entweder Fertigteile oder erstellen die Teile vor Ort. 

Medizin

Brauchen Sie eine neue Hüfte? Sie können einen 3D-Hüftersatz bekommen! Auch Hörgeräte werden jetzt in 3D gedruckt. Diese Technologie hat auch dem Design und der Produktion von Prothesen zugutegekommen, was sie für Menschen, die sie benötigen, erschwinglicher macht. Darüber hinaus suchen Wissenschaftler nach einer Möglichkeit, diese Technologie zu nutzen, um Gewebe zu entwickeln, die in den Menschen transplantiert werden können. Obwohl es immer noch als Randtechnologie gilt, besteht kein Zweifel, dass das Ergebnis uns allen zugutekommt.

Essen

Ja, der 3D-Druck hat die Lebensmittelindustrie erobert. Tatsächlich gibt es Restaurants, die dies als ihre Hauptattraktion nutzen, wie zum Beispiel Food Ink. Aber die Akzeptanz dieser Technologie hat sich noch nicht weit verbreitet. Bei kulinarischen Events oder 3D-Druck-Konferenzen muss man weit und breit suchen, um die Speisen zu testen.

Ausbildung

Schulen nutzen den 3D Druck, um ihren Schülern zu helfen, ihre Ideen auf erschwingliche Weise in die Realität umzusetzen. Studenten der Ingenieurwissenschaften, Architektur und sogar Mode verwenden diese Technologie, um ihre Prototypen zu erstellen. Einige Universitäten bieten sogar Kurse zu 3D Druck und verwandten Themen wie CAD an, die eine großartige Möglichkeit sind, Ideen und 3D-Drucktipps für Anfänger zu erhalten.

Warum ist 3D Druck wichtig?

Wenn man sich nur die obigen Anwendungen ansieht, kann man leicht erkennen, wie revolutionär diese Technologie ist. Es wäre nicht übertrieben zu sagen, dass der 3D-Druck definitiv einen Einfluss auf eine Vielzahl von Branchen hat, auf die Art und Weise, wie wir leben und Geschäfte machen. Diese Technologie soll es Unternehmen nicht nur ermöglichen, Dinge schneller und billiger zu machen. Es geht auch darum, Produkte für die Menschen zugänglicher zu machen. Es kann Menschen auch befähigen, ihre eigenen Produkte herzustellen, Innovationen voranzutreiben und kundenspezifische Anpassungen zu fördern. Können Sie sich vorstellen, wie einfach es wäre, Dinge zu erstellen, die Sie für Ihr Zuhause benötigen? Oder passgenaue Kleidung und Schuhe kreieren? Wie wäre es, wenn Sie Ihre Ideen schneller verwirklichen können? Noch wichtiger ist, dass kleine Dörfer mit dem 3D Druck medizinische Geräte auf Abruf zu geringen Kosten erhalten können. Die Warteliste für Organtransplantationen wird kürzer. Dann, es gibt Katastrophenhilfe. Die Möglichkeit, Druckereien, Ersatzteile, wichtige Geräte und Werkzeuge zu drucken, kann Gemeinden helfen, ihre Infrastrukturen schneller und kostengünstiger wieder aufzubauen. 3D Druck kann sogar helfen die Umwelt retten. Kurz gesagt, unsere Zukunft sieht mit der 3D-Drucktechnologie viel besser aus.