3D Drucker im Überblick – diese Fertigungsverfahren sollten Sie kennen
Vor einigen Jahren haben noch nicht viele über 3D Drucker gesprochen. Inzwischen ist das keineswegs mehr der Fall. Viele Unternehmen haben das Potential von 3D Druckern erkannt und nutzen die Geräte zur Fertigung unterschiedlicher Objekte. In der Automobilindustrie spielen 3D Drucker eine Rolle, um Ersatzteile für Fahrzeuge herzustellen. Doch das ist nur ein Beispiel. Das Potential der Maschinen ist enorm, was auch damit zusammenhängt, dass sie für unterschiedliche Fertigungsverfahren geeignet sind. Drei wichtige Verfahren wollen wir uns mit Ihnen anschauen. Eins vorweg: Der 3D Druck eignet sich sogar zur Blechbearbeitung. Es gibt also fast keine Grenzen.
Druck mit Pulver
Beim Druck mit Pulver handelt es sich um ein recht fortgeschrittenes additives Verfahren. Drucker, die mit Pulver arbeiten, verfügen über einen oder mehrere Druckknöpfe. Vom Prinzip her sind sie ähnlich wie Tintenstrahldrucker. Allerdings arbeiten sie nicht mit Tinte, sondern mit flüssigem Klebstoff. Dieser Klebstoff dient als Bindemittel für die Pulverschicht. Beim Pulverdruck werden die einzelnen Partikel miteinander verklebt. Anschließend wird eine hauchdünne Pulverschicht über das erste Layer gezogen. Dieser Vorgang wird so lange fortgeführt, bis sich das gewünschte Objekt gebildet hat. Es wird also Schicht für Schicht das gewünschte Ergebnis erzielt. Im Grunde also dasselbe, wie es auch bei anderen additiven Verfahren der Fall ist. Diese Art des Drucks eignet sich für unterschiedliche Materialien. Es können beispielsweise Gips, Keramik und Glas bearbeitet werden. Der Pulverdruck eignet sich hervorragend zum Erstellen von überhängenden Strukturen.
Druck mit flüssigen Materialien
Bei dieser Art von Druck wird mit Photopolymeren (flüssigen Kunststoffen) gearbeitet. Dabei kommen vier Verfahren zum Einsatz: Stereolithografie, Digital Light Processing, Multi Jet Modeling und Film Transfer Imaging. Die Stereolithografie gilt als Mutter der 3D Druckverfahren. Als Ausgangsbasis dient ein Becken mit flüssigem Kunststoff. Da dafür Photopolymere genutzt werden, erstarrt der Kunststoff nach einer bestimmten Belichtungszeit. Sobald das der Fall ist, kommt ein Laser zum Einsatz. Die einzelnen Layer des gewünschten Modells werden dabei auf die Oberfläche projiziert. Unter besagter Oberfläche befindet sich ein bewegliches Druckbett. Auf diese Weise können unterschiedliche Objekte erzeugt werden.
Das Digital Light Processing basiert auf dem gleichen Prinzip. Allerdings wird eine andere Lichtquelle genutzt: Ein DLP-Projektor oder gar ein handelsüblicher Beamer. Das Multi Jet Modeling ist etwas komplexer. Es handelt sich um eine Mischung aus FDM und Stereolithografie. Der flüssige Kunststoff wird dabei auf eine Plattform aufgetragen. Währendessen wird der Kunststoff direkt ausgehärtet. Das ermöglicht sehr detailgenaue Ergebnisse. Beim Film Transfer Imaging Verfahren ist der Ablauf ähnlich. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass der flüssige Kunststoff nicht über einen Druckknopf, sondern eine Transportfolie aufgetragen wird.
Druck mit geschmolzenen Materialien
Bei dieser Art des Drucks werden überwiegend Kunststoffe verwendet. Unter anderem ABS und PLA spielen hier eine Rolle. Der Druck mit geschmolzenen Materialien ist recht populär, da er sehr günstig ist. Daher greifen viele Unternehmen auf diese Art des Drucks zurück. Schließlich lassen sich enorme Kosten einsparen. Das Prinzip des Drucks ist recht simpel und ähnelt einer beweglichen Heißklebepistole. Das gewünschte Objekt wird hierbei auf einer beweglichen Plattform aufgebaut. Beim Druckknopf handelt es sich um einen Extruder. Er hat die Aufgabe die jeweiligen Materialien zu schmelzen. Währenddessen wird entweder die Plattform oder die Düse selbst bewegt. Auf diese Weise entsteht das gewünschte Ergebnis.
