Der 3D-Druck bezeichnet unterschiedliche Fertigungsverfahren, bei denen dreidimensionale Gegenstände erzeugt werden, indem Material Schicht für Schicht aufgetragen wird. Weitere gängige Bezeichnungen sind die additive Fertigung oder auch Rapid-Technologie.

Entwicklung

Der 3D-Druck wurde in den 1980er-Jahren von der Idee bis zur Ausführung so weit entwickelt, dass die ersten Drucktechnologien als Patent angemeldet werden konnten. Auf Basis der entwickelten Grundlagen gründeten sich die ersten Hersteller von 3D-Druckern und die Technologien wurden weiter optimiert. Vor allem im medizinischen Bereich wird viel geforscht und ausprobiert, bereits im Jahr 2000 wurde die erste 3D-gedruckte Niere vorgestellt. Parallel zu der rasanten Entwicklung entstanden auch immer mehr CAD-Softwareanwendungen. Somit wurde es einfacher, 3D-Modelle zu erstellen. In vielen Branchen wurden diese Software-Produkte nun eingesetzt.

Anwendungsbeispiele

In einigen Bereichen, wie zum Beispiel Luft- und Raumfahrtindustrie, Zahntechnik und Verpackungsindustrie, wird der 3D-Druck bereits zur Serienfertigung eingesetzt. In der Medizin wird der 3D-Druck in vielen Bereichen genutzt oder erforscht. Seit einigen Jahren werden beispielsweise genau an den Patienten angepasste Kniegelenke implantiert. Auch Prothesen können viel passgenauer angefertigt werden und so dem Patienten Schmerzen ersparen und Lebensqualität zurückbringen. Im Fraunhofer Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) in Stuttgart beschäftigt sich ein Team damit, 3D-gedruckte Herzklappen herzustellen. Man erhofft sich hier vor allem, dass es aufgrund der menschlichen Zellen, die dafür genutzt werden, zu keinen Abstoßreaktionen kommt. In anderen Bereichen ist hauptsächlich der 3D-Druck von Modellen, Prototypen oder Einzelstücken das Ziel, auch Kleinserien können umgesetzt werden. Mittlerweile bieten viele Firmen die Herstellung von 3D-Objekten aus verschiedenen Materialien an. Das kann auch für private Anwender interessant sein. Aber im Prinzip lässt sich alles realisieren: riesige 3D-Drucker können mit einem speziellen Beton-Gemisch ganze Häuser drucken. Aber auch kleinste Rädchen oder Ersatzteile, die es so nicht mehr gibt, können per 3D-Druckverfahren hergestellt werden.

Ausblick

Es wird mit immer neuen Materialien experimentiert. Ein Trend ist die Verarbeitung von Hartmetallen mittels additiver Fertigung. Man hofft, durch dieses Verfahren auf teure Formen und Werkzeuge in der Metallindustrie verzichten zu können. Auch im Bereich Bioprinting wird intensiv geforscht. In Zeiten, in denen es nicht genug Spenderorgane gibt, kann das Bioprinting eines Organs Menschenleben retten. Weitere Vorteile des 3D-Drucks in allen möglichen Branchen: Die künftigen Produktionsprozesse sollen umweltfreundlicher und sparsamer werden als die bisherigen Herstellungsverfahren und die Herstellung kann oftmals dort passieren, wo das Endprodukt benötigt wird, sodass lange Transportwege wegfallen können.

(Bildquelle: Pixabay.com – CC0 Public Domain)