In der heutigen Zeit finden sich 3D Drucker in der Mehrzahl in unterschiedlichen Forschungseinrichtungen und sie werden in erster Linie zu wissenschaftlichen Zwecken genutzt. So kommt der Drucker zum Einsatz, wenn Prototypen oder Einzelexemplare angefertigt werden sollen.
Ein 3D Drucker ist schon eine tolle Erfindung, denn geht in den eigenen vier Wänden einmal etwas kaputt, ist es nicht mehr nötig, dieses in einer Werkstatt zu bringen und womöglich wochenlang auf eine Reparatur zu warten. Das zu ersetzende Teil kann einfach am Drucker gefertigt und danach eingesetzt oder verbaut werden.
Neu ist diese Methode allerdings nicht mehr, denn der 3D Druck wurde schon in den 80er Jahren eingesetzt, vor allen Dingen beim Flugzeug- und Autobau. Mit dem Drucker können passgenaue Einzelteile hergestellt werden, leider gab es sie für den Hausgebrauch zu dieser Zeit noch nicht.
Gerade im Moment scheinen sie sich auf dem Markt fest zu etablieren, denn die Kosten sind gesunken und die Größe von einem Kleinwagen haben sie auch nicht mehr. Die Firma Solidoodle hat einen Drucker konzipiert, der auf jedem Schreibtisch seinen festen Platz finden kann. Leider haben die Drucker aber noch Kinderkrankheiten, denn die Qualität lässt noch sehr zu wünschen übrig und auch nicht jede Größe eines Teils kann mit ihnen gedruckt werden.
Drucken und fertig?
Um Teile drucken zu können ist zwar kein Fachwissen, aber es ist eine Datei nötig. Diese braucht keine teure Software, sondern das Programm SketchUp, damit können dann eigene 3D Modelle erschaffen werden.
Wer sich das nicht zutraut, kann sich an eine Firma wenden, die 3D Modelle anfertigt. Hier wird dann ein entsprechendes fertig gedruckt und per Post nach Hause versendet. Den Feinschliff kann dann der Betreffende wieder selber erledigen. Das ist allerdings mit Kosten verbunden, die unterschiedlich sein können. Ansprechpartner in dieser Rubrik sind unter anderen Fabberhouse, i. materialise und Sculpteo.
Der erste Drucker auf dem Markt
Seit August 2014 gibt es den 3D Drucker, der für einen Preis von rund 630 Euro zu haben ist. Allerdings handelt es sich bei diesem Modell nicht um einen Drucker, der auch für Metall ausgelegt ist.
Warum keinen 3D Drucker für Metall für zu Hause
Ein normaler 3D Drucker wird mit Kunststoff betrieben, weil das einfacher ist, als mit Metall. Dieses muss geschmolzen werden und das ist nur möglich, wenn ein Laser dazu genommen wird. Bei Kunststoff ist aber ungewiss, wann es wirklich geschmolzen ist, denn ein bestimmter Punkt ist nicht bekannt.
Da der Umgang mit einem Laser aber ein hohes Sicherheitsrisiko ist, darf er zu Hause nicht angewendet werden. Vor allem die Gefahr ist groß, denn Laser sind nicht nur schädlich für die Augen, sie können das Augenlicht auch total zerstören.
Der Mini Metal Maker
Einen 3D Drucker für Metall gibt es allerdings, das ist der Mini- Metal- Maker, der Schmuck gestalten kann. Hierbei ist es auch völlig egal, ob es sich dabei um Gold, Silber oder Stahl handelt, für kleinere Anfertigungen ist er durchaus gut.
Allerdings kann er nicht für gewerbliche Zwecke eingesetzt werden, sondern ist nur für den Hausgebrauch bestimmt. Waren es bislang nur Kunststoffe, kann dieser Drucker mittels einer Metallpaste arbeiten, wobei diese durch Erwärmung hart wird. Den Drucker gibt es noch nicht als Serienmodell, denn dazu fehlen den Entwicklern satte 10.000 US- Dollar.
Arbeiten tut dieser Drucker nach einem einfachen Prinzip, genauso wie die, die mit Kunststoff Modelle fertigen können. Die Metallpaste wird aus einem Metallpulver hergestellt, so ist es möglich, es schmelzen zu können. Auch das Gerät schichtet wie der herkömmliche Drucker das Material übereinander um dann einer starken Hitze ausgesetzt zu werden.
Forscher sind stetig dabei neue Technologien für 3D Drucker zu entwickeln, damit auch Drucker für Metall auf den Markt kommen. Nicht nur im Ausland, sondern auch in Deutschland sind sie damit beschäftigt. Allerdings ist das bislang nur dem Unternehmen Siemens gelungen, der Kleinteile für Gasturbinen damit herstellen kann.
Die Schwierigkeiten mit Metall
Der Konzern Siemens nutzt momentan nur für eigene Produkte die Technik des 3D Druckers für Metall. Cirka 18 Millimeter dicke Teile für Turbinen können damit schon erstellt werden. Fakt ist, das so ein Teil dann in nur 4 Wochen repariert wird, als bisher in 44 Wochen.
Der Sinn ist, nach und nach den Drucker für den Handel zu bauen, wobei ein 3D Drucker nicht im Entferntesten etwas mit einem handelsüblichen Drucker zu tun hat. Er funktioniert eher wie ein Verfahren durch Spritzguss, bei dem mit der Hilfe von einem Werkstoff Schicht für Schicht ein Teil zusammen gebaut wird. Betrieben werden die Drucker entweder, wie schon erwähnt, mit Kunststoff oder mit Kunstharzen.
Komischerweise gibt es in der Zwischenzeit zwar Drucker die mehrere Materialien miteinander verbinden können, einen der nur auf Metall spezialisiert ist, steckt noch in der Entwicklung.
Wo werden 3D Drucker angewendet?
In der Flugzeug- und Autoindustrie ist ein 3D Drucker bestens bekannt und das nicht nur um Prototypen herzustellen. Der Autohersteller Daimler nutzt die Drucker schon seit längerer Zeit um Reparaturen durchführen zu können. Zum Beispiel ist er sehr erfolgreich, wenn es um gefertigte Teile von Motorblöcken geht.
Auch die Firma Aphacam nutzt den Drucker um für BMW Teile zu fertigen, hierbei handelt es sich um Teile der Kofferraumklappe, wobei diese um in Vielfaches leichter ausfallen, als wenn sie aus einem anderen Werkstoff gefertigt werden würden.
Der Drucker der neuen Generation
Ein 3D Drucker für Metall ist für Fachleute eine große Herausforderung, schon lange wird nach einem gesucht, der wirklich mit Metall umgehen kann. Hydroline hat es geschafft einen Drucker zu entwickeln, der diverses unterschiedliches Metall bearbeiten kann. Allerdings handelt es sich hierbei auch nur um kleinere Anfertigungen.
Der Drucker ist aber etwas ganz neues, denn er kann sogar mit Kupfer und Titan arbeiten. Hierbei entstehen Stücke, die eine sehr gute Auflösung haben und auf Hochglanz getrimmt aus dem Drucker kommen. Leider ist der Drucker alles, nur nicht klein und ist deshalb auch nicht für den Hausgebrauch bestimmt. Es kann aber durchaus möglich sein, das den Forschern in nächster Zeit der Durchbruch in Bezug auf 3D Drucker für Metall gelingt.