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3D Druck

Der 3D Drucker – Ein Spielzeug für zu Hause?

October 12th, 2015

Mit einem 3D Drucker lassen sich einige Annehmlichkeiten des täglichen Lebens genau so designen, wie es gefällt. Ein Kinderspiel ist der Umgang mit einem 3D Drucker deshalb aber noch lange nicht. Einige Stolpersteine gilt es auf dem Weg zum eigenen Werk noch zu überwinden.

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Der Kauf eines 3D Druckers

Ein 3D Drucker ist mittlerweile zu Schnäppchenpreisen verfügbar. Für einige Hundert Euro können sich die kleinen Geräte sehen lassen. Sobald präzisere oder größere Geräte gewünscht sind, schnellt der Preis jedoch hoch. So werden aus einigen Hundert schnell ein paar Tausend Euro.

Die günstigste Variante ist das sogenannte „Fused Deposition Modeling“. Das Filament, ein dünner Kunststoffdraht dient dem Drucker dabei als Material. Das Material ist relativ günstig. So ist eine Rolle mit einem Gewicht von einem Kilogramm bereits für unter 20 Euro erhältlich. Die Preise können jedoch je nach Material sehr stark variieren. Der Kunststoffdraht ist sehr leicht und dennoch stabil. Mit einem Kilogramm Filament können bereits etliche Vasen, Wandhalterungen oder Smartphone-Hüllen gedruckt werden.

Bei bereits festmontierten 3D Druckern besteht der Nachteil darin, dass Ersatzteile oft schwierig auszutauschen sind. Teils sind diese auch sehr teuer. Wenn der Drucker häufig genutzt wird und auch in ein paar Jahren noch kein altes Eisen sein soll, so müssen unter Umständen einige Teile des Druckers getauscht oder ergänzt werden. Ein Austausch ist bei Modellen, die nicht über zusätzliche Kunststoffverkleidungen verfügen, oftmals leichter zu bewerkstelligen.

Manche Drucker lassen sich zudem nur mit bestimmten Filamenten befüllen, die der Hersteller zusätzlich vertreibt. Da diese erheblich teurer sind, sollte beim Kauf des 3D Druckers besonderes Augenmerk auf die Materialbefüllung gelegt werden.

Je nachdem, wie geschickt jemand im Umgang mit Werkzeug ist, können auch Drucker als Bausatz gekauft werden. Diese sind gegenüber dem fertig montierten Gerät noch in Einzelteile zerlegt und müssen komplett aufgebaut werden. Der Vorteil besteht hier sicherlich in preislicher Hinsicht.

Die Software kennenlernen

Jedem, der etwas ganz Eigenes erschaffen möchte, bleibt eine Beschäftigung mit der nötigen Software nicht erspart. Es wird ein CAD-Programm benötigt, welches daraus eine Datei erstellt, die der 3D Drucker verarbeiten kann. Die Programmvielfalt reicht von einfachen bis hin zu sehr komplexen Programmen, für die teils eine intensive Einarbeitungsphase Pflicht ist. Bei weniger komplizierten Programmen sollte dies aber auch für Laien auf diesem Gebiet schnell erlernbar sein. Diejenigen, die direkt ihr erstes Objekt drucken möchten, werden jedoch nicht enttäuscht.

Unzählige Vorlagen im Internet machen es möglich, in Rekordzeit, auch ohne Beschäftigung mit der Software, etwas zu drucken.

Für das erste Unikat ist jedoch etwas Übung erforderlich. Vielleicht gelingt mit ein bisschen Arbeit noch ein echtes Meisterwerk.

Das erste gedruckte Auto

October 10th, 2015

Ein mittels eines 3D Druckers gedrucktes Auto klingt sicherlich nach einer absurden Idee, wo doch Autobauer Tag für Tag an Innovationen basteln und Fertigungsstraßen schon das meiste übernehmen. Doch auch wenn ein wenig Spinnerei sicherlich dazu gehört, um die Idee eines 3D gedruckten Autos zu realisieren, so ist es doch auch eine technische Meisterleistung.

Nicht ganz ohne Zusatzkomponenten

Ganz so weit, dass ein Fahrzeug einzig und allein mittels des 3D Druckers hergestellt wird, sind wir dann aber doch noch nicht. Ein 3D Drucker hat die Karosserie des Autos ausgedruckt, eine Maschine hat das Konstrukt anschließend in Form geschnitten und danach mussten noch einige Einzelteile angefügt werden.

Kleine Carbonkugeln und Plastik, aus welchen auch Legosteine hergestellt werden, dienten dem 3D Drucker dabei als Arbeitsmaterial. Das „Strati“ besteht im Gegensatz zu herkömmlichen PKWs nicht aus 200.000, sondern lediglich aus 50 Einzelteilen.

Die Herstellungskosten liegen zudem noch bei 18.000 bis 30.000 US-Dollar und eine Straßenzulassung gibt es für das, mal noch sehr langsame Vehikel, auch noch nicht.

Nichts destotrotz sind die Pläne der Herstellers groß und an einer ersten Straßenzulassung wird derzeit fieberhaft gearbeitet. Aufgrund der strengen Auflagen wird die erste Straßenzulassung aber wohl nicht in Deutschland erfolgen.

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Was ist der große Nutzen eines 3D gedruckten Autos?

Dass dies nicht nur Spielerei ist, beweisen die enormen Kosten, welche hauptsächlich anfallen, um die Karosserie eines PKW zu fertigen. Die Karosserie besteht nur noch aus fünf Einzelteilen. Diese mussten jedoch nach dem Ausdruck noch geschliffen, gefräst und poliert werden. Einige wenige Werkzeuge reichen jedoch für diesen Bereich aus. Das Grundkonstrukt steht ja schon fest.
Vor allem interessant dürfte es sein, dass der Druck jederzeit verändert werden kann. Für Montagestraßen werden genaue Angaben benötigt, die nicht je nach Belieben verändert werden können. In Zukunft könnten so PKWs, die nicht beliebt sind, deutlich schneller vom Markt verschwinden.

Zurzeit erinnert der „Strato“ eher an einen Roadstar für Kinder. Carbon ist zudem im Gegensatz zu Aluminium relativ teuer. Solange die Karosserie jedoch nur zum Teil aus Carbon gefertigt wird, ist dieses Material sicherlich einen Blick wert. Es überzeugt vor allem durch die Leichtigkeit, die im Fahrzeugbau zunehmend an Bedeutung gewinnt. Da Technik einen PKW grundsätzlich schwerer macht, wird leichteres Material bereits aus praktischen Spritspargesichtspunkten benötigt. Ein geringerer Verbrauch und ein niedrigerer Co²-Ausstoß dürften der Automobilindustrie sehr entgegenkommen.

Die Zukunft bleibt also spannend. Vielleicht sitzen Sie ja bald schon in Ihrem 3D gedruckten Auto.

Jeder kann es haben. Die neue Generation von 3D-Druckern

June 3rd, 2014

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Aller Anfang ist schwer. So war es auch für die 3D-Drucker Revolution. Am Anfang  dienten 3D-Drucker zunächst vor allem der Herstellung von Prototypen und Modellen, dann der Herstellung von Werkstücken, von denen nur geringe Stückzahlen benötigt wurden.

Heute entwickelt sich die Branche mit rasanten Tempo Richtung Massenphänomen, ähnlich der iPhone Revolution. Das 3D-Drucken hat nämlich den brisanten Vorteil, dass das aufwändige Herstellen von Formen und das Formenwechseln entfallen. Gegenüber allen Material verschwendenden Verfahren wie Schneiden, Drehen, Bohren hat das 3D-Drucken den Vorteil, dass der Materialverlust entfällt. Auch ist der Vorgang energetisch günstiger, weil das Material nur einmal aufgebaut wird und zwar genau in der benötigten Größe und Masse und dann abgeschlossen ist.

3D-Druckmaschinen arbeiten meistens nur mit einem Werkstoff bzw. einer Werkstoffmischung und einem Druckverfahren, was die Anwendung heute noch, für bestimmte Anwendungen, einschränkt. Versuchsweise wurden aber auch schon kombinierte Druckverfahren erprobt. Das Drucken von Kunststoffen in unterschiedlichen Härtegraden und Farben ist inzwischen auch simultan möglich, was Prozesse, die bisher mehrere Fertigungsschritte benötigten, in einem Arbeitsgang durchführbar macht. Dafür wurden schlichtweg einfach nur die Temperaturen des Lasers, welcher das Kunststoff aufträgt, verändert und zusätzlich das Kunststoff mehr hitzeempfindlich gemacht. So kann beispielsweise ein Objekt stellenweise mit gummiähnlichen Flächen stoß resistent gemacht werden.

Parallel zur Weiterentwicklung hat in der Wissenschaft eine Diskussion begonnen, welche die zunehmenden Verbreitung von 3D-Druckverfahren und die damit verbunden wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Folgen versucht zu überblicken. Viele Wissenschaftler erwarten einschneidende Veränderungen im wirtschaftlichen Gefüge. Zum einen seien diese beispielsweise durch die Verlagerung von Produktionsprozessen zu den Konsumenten zu erwarten. Desweiteren würden Innovationsprozesse aber auch deutlich beschleunigt. Einige Amerikanische Forscher sehen die Technologie sogar als elementare Grundlage für eine dritte industrielle Revolution. Kritiker dieser Annahme, halten dem entgegen, dass die Prozess- und Materialkosten bei der individuellen Fertigung wesentlich höher seien, als bei der Massenfertigung. Aus diesem Grund hält er die Ausrufung einer weiteren industriellen Revolution für übertrieben.

Aber ist nicht aller Anfang schwer? Wenn die 3D-Drucker Entwicklung weiter in diesem Tempo vorangeht und der Bedarf nach innovativen Möglichkeiten Gegenstände herzustellen wächst, wird zwangsläufig die Technologe in wenigen Jahren an einen Punkt angelangt sein, wo ein Drucker nicht wie heute 1000 Euro kostet, sondern nur 80-150 Euro kosten wird. Und dem damit verbundenen Absatz würde die Technologie weiter in Schritt Massenware weiter helfen. Die Zukunft wird zeigen, ob im Jahr 2020 vielleicht schon, jeder von uns einen 3D-Drucker zuhause stehen haben wird, und selbst zum Erfinder wird.