3D Druck: einst Nischenthema, heute vielseitig genutzt. Ob zum Ausdrucken von Zähnen, Robotern, Filmrequisiten, Spielzeugen, Kleidern oder Kunstobjekten – verschiedene 3D Druckverfahren haben Einzug gehalten und setzen ihren Siegeszug fort. Wo uns das hinführt? Das bleibt vorerst unklar, vielleicht ja eines Tages zum Drucken von ganzen Häusern oder gar menschlichen Organen?
Den Begriff »3-D-Druck« (Three-Dimensional Printing; 3DP) prägte die in Rock Hill, South Carolina ansässige Z Corporation (heute 3D Systems), die bereits in den 1980er Jahren mittels Tintenstrahlkartuschen Bindemittel auf gipsartiges Pulver auftrug. Die gängigen 3-D-Druckverfahren basieren im Wesentlichen auf drei verschiedenen Techniken, die wir hier ganz kurz beschreiben:
Fused Deposition Modeling (FDM)
Der Drucker presst erhitzten Kunststoffdraht durch eine Düse Schicht für Schicht zu einem Objekt. Die erste Generation (2009) des populären Open-Source-Druckers der Firma Maker Bot in New York City konnten Objekte bis zu einer Größe von circa 10 × 10 × 15 Zentimetern herstellen. Geräte gibt es ab rund 500 Euro, eine Spule Kunststoff ab 40 Euro. Sie soll knapp 7000 Kubikzentimeter drucken.
Selektives Lasersintern (SLS)
Bei diesem Verfahren bringt das Gerät ein Pulver aus Kunststoff, Metall, Keramik oder Sand, etwa mit einer Walze, auf eine Arbeitsplattform auf. Ein Laserstrahl schmilzt (»sintert«) das Material. Während sich die Arbeitsplattform mit dem gehärteten Material in einer Dichte zwischen 0,001 bis 0,2 Millimeter senkt, wird neues Pulver aufgetragen und die nächste Schicht geschmolzen. Drucker mit diesem System werden hauptsächlich im professionellen Bereich verwendet. Sie kosten je nach Anbieter mehrere Hunderttausend Euro.
Stereolithografie (STL)
Dieses Verfahren, verwendet statt Pulver einen flüssigen, unter UV-Licht aushärtenden Kunststoff – meist Harze –, der in einem Arbeitsbecken sukzessive abgesenkt wird. So sind detailreiche, glatte Schichten von 0,05 bis 0,25 Millimeter möglich. Do-it-yourself-Kits gibt es heute unter 1000 Dollar, fertige Geräte liegen bei 4000 Dollar, ein Liter Harz kostet circa 100 Dollar. Die Objet-Modelle des Herstellers Stratasys arbeiten nach dem ähnlichen PolyJet-Verfahren, aber mit mehreren Druckerpatronen, und erlauben so die Verarbeitung verschie dener Kunststoffe.
Aston Martin für 007 GENRE Filmrequisite DRUCKVERFAHREN Klassisches 3DP 3D DRUCKER VX4000 ANBIETER/PRODUZENT voxeljet technology GmbH, Friedberg (www.voxeljet.de)
Um James Bonds Dienstwagen im aktuellen Streifen »Skyfall« unbeschadet explodieren zu lassen, beauftragten die Filmemacher die Augsburger 3-D-Druck-Spezialisten voxeljet mit der Anfertigung von drei 3-D-Modellen aus Kunststoff im Maßstab 1:3. Um den Wagen möglichst detailgetreu nachzubauen, druckte voxeljet 18 Einzelteile und montierte sie auf einen Stahlrahmen. Die Modelle entstehen durch den schichtweisen Auftrag eines von voxeljet patentierten Partikelmaterials aus Plexiglas (Polymethylmethacrylat; PMMA), das mit einem Binder selektiv verklebt wird. Die in den Pinewood Studios bei London ansässige 3-D-Manufacturing-Agentur Propshop Modelmakers (www.propshop-uk.com) montierte und lackierte die Teile und setzte zum Schluss die typischen Chrom-Applikationen. (www.voxeljet.de/news-und-events/news/james-bond-skyfall)
Designer Michael Schmidt und Architekt Francis Bitonti fabrizierten Anfang März 2013 dieses Nylonkleid aus statischen und beweglichen Partien. Auf seinem iPad designte Schmidt das Kleid den Prinzipien des goldenen Schnitts folgend, während er sich mit Bitonti per Skype über die Gestaltung austauschte. Für das Kleid druckten sie 17 Einzelteile, die wiederum über kleine Gelenke verbunden sind, sodass es sich den Bewegungen des Körpers anpasst. Das ursprüngliche weiße Material ließen sie schwarz lackieren und für den Glamour-Faktor mit 13 000 Swarovski-Steinen besetzen. (http://is.gd/dMcuz8)
Cocojet 3D Printer GENRE Food DRUCKVERFAHREN Schichtaufbauverfahren 3D DRUCKER CocoJet ANBIETER3D Systems PRODUZENT 3D Systems mit The Hershey Company
Erstmals auf der Elektronikmesse CES 2015 in Las Vegas vorgestellt, druckt der CocoJet 3D Printer Schokolade. Geplant sind neben dem CocoJet weitere Lebensmitteldrucker – ChefJet und ChefJet Pro – , die noch dieses Jahr erhältlich sein sollen.
Fürs Finishing von 3D Prints gibt es jetzt einen Prototyp (zu sehen auf Kickstarter/Finanzierungsphase abgeschlossen). Das Besondere: sein Heat Control System und seine austauschbaren Aufsätze. Macro remover, Macro refiner, Micro refiner, Micro remover und Blender helfen, das Modell zu retuschieren. Wie genau das funktioniert, zeigt das Video von Retouch 3D:
