3D-Drucker

Beschreibung der Technik

3D-Drucker werden als eine Zukunftstechnologie angesehen. Die zu Grunde liegende Technik basiert auf einer beheizten Düse. Diese Düse (auch Extruder genannt) schmilzt den zu druckenden Kunststoff (Filament genannt) und drückt diesen in gleichmäßigen Bahnen auf das Druckbett. Das Prinzip ähnelt einer sehr feinen Heißklebepistole. Der Unterschied liegt in der komplett automatisierten Steuerung des Extruders, so dass sehr feine, akkurate und zeitintensive Objekte gefertigt werden können.

Hauptanwendung für den 3D-Drucker in der Produktion von Prototypen. Die entwickelten Modelle können günstig und schnell gefertigt werden. Alternative Verfahren hierzu sind CNC-Fräsen sowie das zur Serienproduktion geeignetere Spritzguss-Verfahren.

CNC-Fräsen sind in der Anschaffung und bei den Materialkosten höher angesiedelt. Beim Spritzguss sind die Formen sehr kostenintensiv, die Produktion der Werkstoffe wiederum ist sehr günstig.

Neben dem Design von Prototypen können 3D-Drucker auch genutzt werden, um Bestandteile eines Endprodukts zu fertigen. Aufgrund des Druckverfahrens und der großen Auswahl an verschiedenen Kunststoffen können Bauteile mit einzigartigen Eigenschaften erstellt werden. Im Gegensatz zu den meisten anderen Herstellungsverfahren sind gedruckte Objekte meistens hohl im Inneren. Dadurch sind sie besonders leicht, was Sie unter anderem für die Luftfahrtindustrie sehr interessant macht.

Was bietet der Markt

Den meisten erhältlichen Druckern liegt die Marvin-Firmware und Baupläne der RepRep- Community zugrunde. Die physischen Komponenten als auch die Firmware sind unter der GNU-Lizenz verffentlicht und somit für Jeden frei zugänglich und nutzbar. Aus diesem Sachverhalt heraus gibt es bei den zu erwerbenden Druckern zwei verschiedene Philosophien. Dies sind die für Bastler gedachten Bausätze und die kommerziellen On-Demand-Produkte. Beide sind in ihrer Funktion und Modellvorbereitung weitestgehend identisch. Der Unterschied liegt grundlegend im Preis, der Modifizierbarkeit und dem Aufwand, der zur Benutzung betrieben werden muss.

Die Bausätze basieren zum Teil auf Bauteilen, die von einem Drucker gedruckt wurden. Hierdurch kann direkt ein Gefühl für die Teile gewonnen werden und gängige Methoden des Werkstückdesigns im Kontext des fertigen Produktes erlernt werden. Des Weiteren können die Motorisierung und Arduino basierte Technik kennengelernt werden. Dadurch entsteht ein tiefes Verständnis für die Funktionsweise des Druckers sowie der daraus resultierenden Möglichkeiten. Diese Erfahrung wirkt sich sehr vorteilhaft auf die Gestaltung eigener Bauteile aus.

Die kommerziellen On-Demand-Drucker sind als Einheit fertig konzeptioniert und basieren auf hochwertigen Teilen. Für Laien kann mit diesen Geräten eine hohe Druckqualit ät erreicht werden, ohne sich intensiv mit der Technik auseinander zu setzen. Dadurch sind sie besser geeignet, wenn sie von verschiedenen Personen bedient werden sollen. Zum Drucken kann auf eine Palette von frei verfügbaren 3D-Modellen zurückgegriffen werden. Speziell für den Modellbau sowie Arduino und Raspberry-Pi gibt es hier eine große Auswahl. Eigene 3D-Modelle können am Computer selbst designt werden. Hierfür gibt es eine große Auswahl an Software. Diese setzen auf unterschiedlichen Niveaus an.


Für unerfahrene Anwender gibt es intuitive zu bedienende Software, welche auf fertigen Bausteinen basiert oder spielerischen Konzepten (ähnlich dem Spiel Minecraft). Für fortgeschrittene Nutzer ist CAD-Software die favorisierte Wahl. Diese setzt Fähigkeiten im Bereich der Konstruktion voraus und kann durch mathematische und physikalische Parameter der Produkteigenschaften ergänzt werden.

Kursangebot

In einem dreitägigen Workshop kann die Benutzung des Druckers und der zugehörigen Software erlernt werden. Am ersten Tag geht es um die allgemeine Benutzung und die mechanische Umsetzung des Druckers. Ebenso gibt es Einblicke in die Steuerung des Druckers. An den folgenden zwei Tagen erlernen die Teilnehmer grundlegende Konzepte der 3D-Modell-Bearbeitung sowie Techniken im Umgang mit gedruckten Materialien im Rahmen von selbstgewählten Projekten unter fachlicher Anleitung und Beratung.

bsw- Referent Danilo Arlt