Der 3D-Druck ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem der Auftrag des Materials in dünnen Schichten erfolgt. Im Gegensatz zu den subtraktiven Verfahren, die Material durch Drehen oder Fräsen abtragen, hat der 3D-Druck Vorteile beim Materialverbrauch und in der Bearbeitung von Hinterschneidungen. Die komplizierte Werkzeugsteuerung entfällt. Wir unterscheiden an dieser Stelle zwei Verfahren hinsichtlich des Materials und der Drucktechnik.
Beim Lasersintern wird mittels eines Laserstrahls eine Pulverschicht verfestigt. Der Laserstrahl verfährt in x-y-Richtung. Nach Festigung einer Schicht senkt sich die Plattform um die Schichtdicke und eine neue Pulverschicht wird aufgetragen. Am Ende des Herstellungsprozesses wird das nicht gefestigte Pulver entfernt (abgesaugt) und kann wieder verwendet werden. Als Druckmaterial werden Polyamide, Keramik oder Metalle verwendet. Polyamide sind thermoplastische Kunststoffe mit hoher Festigkeit. Professionelle 3D-Drucker mit entsprechendem Bauraum und Vollfarbdruck sind mit einem Investitionsvolumen von ca. 80 TEuro zu haben. Für den Hausgebrauch werden noch keine Geräte mit Pulverdruck angeboten.
Der 3D-Druck für zuhause basiert auf der FFF-Technik (oder auch FDM). Fused Filament Fabrication verarbeitet thermoplastische Kunststoffe aber auch Wachs oder sogar Schokolade. Das Filament befindet sich auf einer Rolle oder in Stangen und wird durch den Extruder erhitzt, der das Material auf den sich senkenden Drucktisch aufbringt, während der Extruder selbst horizontal in x-y-Richtung verfährt. Die Software erstellt bei Bedarf Stützstrukturen für überhängende Bauteile, die nach Herstellung wieder entfernt werden müssen. 3D-Drucker für den Hausgebrauch werden bereits unter 1000 Euro angeboten. Anspruchsvollere Geräte haben etwa den vierfachen Preis. Die Technik (das Hobby) ist faszinierend. Angesichts der Qualität des gedruckten Objekts, der Baugrößen und der Materialienvielfalt ist aber ggf. ein on-line Druckservice in Betracht zu ziehen.
Video-Clip aufgenommen auf der MakerFaire 2013 in Hannover. Oben rechts: Farbiges Filament und Prinzip de Lasersinterns, Quelle www.vg-kunst.de