3D-Druck - Ursachen für den Hype
Doch warum beflügelt gerade das 3D-Printing so die Phantasie? Schließlich handelt es sich um eine Technologie, die bereits seit den 80er Jahren bekannt ist. Eine Antwort auf dies Frage hat Alfred Bauer, zuständig für Business Development bei der German RepRap GmbH in Feldkirchen bei München: "Einige wichtige Patente zum 3D-Druck sind mittlerweile frei, was eine kostengünstige Entwicklung im Rahmen des Open-Source-Projekts RepRap.org erlaubt." Dies spiegelt sich auch bei den Gerätepreisen wider. Waren früher 3D-Drucker nur im fünf- bis sechsstelligen Euro-Bereich zu finden, so sind jetzt am Markt bereits Modelle für deutlich unter 1000 Euro erhätlich. Und damit ist das Thema 3D-Printing für technikaffine Privatnutzer bezahlbar geworden.
Jedoch sollte nicht vergessen werden, dass die günstigen 3D-Drucker meist nach dem Schmelzverfahren drucken. Basismaterial ist verflüssigter Kunststoff. Für Drucker, die etwa mit Metall oder Keramik drucken, ist noch immer mit Preisen zu kalkulieren, die von mehreren zehntausend Euro bis in den sechsstelligen Bereich reichen (siehe Kasten "3D-Druckverfahren").
3D-Printing und das Internet
Eine andere Ursache für den Hype um das 3D-Printing dürfte in der allgemeinen IT- und Internet-Entwicklung zu finden sein. Für das Berechnen von 3D-Objekten sind heute keine teuren Workstations mehr erforderlich - selbst für Smartphones gibt es erste Apps, um 3D-Modelle zu bearbeiten. Und last, but not least trägt das Internet zum Erfolg des 3D-Printing bei, wenn etwa Communities die Druckdaten fertiger Modelle im Netz austauschen, so dass sich die Anwender das langwierige Erstellen eigener Druckvorlagen sparen können. Selbst das 3D-Scannen eigener Vorlagen ist heute nicht länger den Experten mit kostspieligen 3D-Scannern vorbehalten: Findige Bastler funktionierten etwa den zur Xbox gehörigen Controller Kinect zum 3D-Scanner um.
Druckauflösung
Auch die Fortschritte beim Bau elektrischer Schrittmotoren dürften zum Erfolg der 3D-Printer beigetragen haben. Diese Motoren bewegen den Druckkopf auf der x- sowie y-Achse und verschieben den Drucktisch auf der z-Achse. Auf diese Weise sind mit der heutigen Motorengeneration im unteren Preisbereich Schichtdicken von bis zu 0,1 Millimetern zu realisieren, erklärt German-RepRap-Mann Bauer. In der Breite sind je nach der verwendeten Druckdüse Auflösungen von bis zu 0,4 Millimetern möglich. Im Vergleich zu den teureren, pulverbasierten 3D-Druckern sind die Einstiegsmodelle jedoch geradezu Grobmotoriker: "Pulverdrucker erreichen heute Auflösungen um die 0,025 Millimetern", sagt Bauer.
Anwendungsgebiete
Doch selbst die Einstiegsdrucker eignen sich dazu, Kleinserien zu produzieren, beispielsweise 100 bis 500 Gehäuse für ein IT-Gerät. Oder sie werden zur Produktion von Gussformen verwendet, für die ein Formenbauer schnell 10.000 Euro in Rechnung stellt. Anwendungsgebiete sieht IBM-Direktor Wittmann ferner im Modellbau, besonders bei technischen und architektonischen Modellen, Kleinserien von Gerätekomponenten wie Gelenken oder Getrieben, aber auch für Einsatzbereiche in der Kunst oder Medizin. Ebenso könnten Prototypen schnell und kostengünstig erstellt werden: "Je kleiner und komplizierter das zu erstellende Objekt ist, desto effizienter könnte der Einsatz von 3D-Druckverfahren werden", argumentiert Wittmann.