Zwar ist 3D-Druck keine ganz junge Technologie, allerdings erlebt dieses Fertigungsverfahren durch diverse Entwicklungen und Innovationen aktuell ein rasantes Wachstum - neue Techniken, Methoden und Verfahren machen die additive Fertigung noch effektiver, präziser und vielseitiger einsetzbar. Ein Unterfangen, das für viele Unternehmen, die sich auf die einzelnen Aspekte des 3D-Drucks spezialisieren, jede Menge Potenzial birgt. Und die unterschiedlichsten Branchen können davon profitieren.

Von Industrie, Produktion und Fertigung über Architektur, Bau und Design bis hin zur Medizintechnik reicht die Bandbreite an Einsatzgebieten. So vielfältig die Anwendungsmöglichkeiten sind, so unterschiedlich sind auch die Wege dorthin. Jede Branche hat seine speziellen Anforderungen, etwa wenn es um Materialien oder Verfahren geht. Gemein haben sie alle aber eines: Sie arbeiten additiv.

Das heißt, dass die Herstellung von 3D-Objekten durch das Zusammenfügen von Schichten erfolgt, anstatt durch Abtragung von Material, wie bei subtraktiven Verfahren (zB Fräsen). Das reduziert Abfall und eröffnet vollkommen neue Designfreiheiten.

Photosensitive Kunststoffe

Das Prinzip des Schicht für Schicht-Aufbauens wird beim Stereolithografie-Verfahren so umgesetzt, dass flüssige, lichtempfindliche Kunststoffe (sog. Photopolymere) in einer transparenten Wanne belichtet werden, wodurch einzelne Schichten nacheinander zu einem Objekt zusammengefügt werden. Bereits 1980er Jahren wurde das SLA-Verfahren entwickelt, welches zum Belichten einen Laser verwendet.

Daraus ist in weiterer Folge das Digital Light Processing (DLP) entstanden, bei dem anstelle des Lasers ein Beamer (DLP-Projektor) zum Belichten der Photopolymere verwendet wird. Der Vorteil der DLP-Methode ist eine Steigerung der Geschwindigkeit und genauere Druckergebnisse.

Vom Modell zum Objekt

Die Grundlage für  Stereolithografie bzw. Digital Light Processing sind 3D-Modelle, die entweder durch einen Scan erstellt oder mit einer CAD-Software generiert werden. Mithilfe einer CAM-Software, die für das Fertigungsverfahren  alle notwendigen Konstruktionsdaten zur Verfügung stellt, wird das 3D-Modell so lange bearbeitet und modelliert bis das Objekt auch tatsächlich stabil in den Druck gehen kann.

Diese Daten dienen dann dazu, um die einzelnen Schichten in einem Photopolymer-Bad zu erstellen, welche auf der Bauplattform des Drucker nacheinander aufgenommen werden bis das fertige Objekt entsteht. Durch ständige Neuerungen, die etwa Herstellungszugang, Materialverbrauch oder Verfahrensüberwachung betreffen, sind in den nächsten Jahren spannende Innovationen zu erwarten, sodass 3D-Druck bald aus sehr vielen Bereichen nicht mehr wegzudenken sein wird.