Zukunft der 3D-Drucker: Bald auch für Privathaushalte?

3D Drucker können nahezu beliebig geformte Gegenstände aus verschiedenen Materialien herstellen. Bis vor kurzem handelte es sich um teure Spezialgeräte, die in Unternehmen für das Herstellen von Prototypen verwendet wurden. Heute sind bereits einige dieser Geräte für Privathaushalte erschwinglich. Wird sich diese Technologie auch im Heimbereich durchsetzen und vielleicht gar eine Revolution in der Produktion auslösen?

Technik und Geschichte
3D-Drucker gibt es in verschiedenen Varianten. Allen ist gemeinsam, dass sie ein flüssiges oder pulverförmiges Grundmaterial Schicht für Schicht zu einem Werkstück zusammensetzen. Das Modell dafür wird am Computer mit einem CAD-Programm entworfen. Die heute gebräuchlichste Methode bei den preisgünstigen Druckern ist Fused Deposition Modeling (FDM): Ein Kunststoff wird erhitzt und über eine Düse an die gewünschte Stelle auf dem Werkstück gespritzt. Beim Erkalten erstarrt das Material und die nächste Schicht kann aufgetragen werden. Andere Techniken sind das Lasersintern und die Stereolithografie, die ein präziseres Arbeiten ermöglichen, aber noch deutlich teurer als FDM sind.

Die erste 3D-Druck-Technik war die 1984 von Charles Hull präsentierte Stereolithografie. Jedoch waren die ersten Geräte noch sehr teuer und von den Fähigkeiten her begrenzt. Um 1990 wurde von dem Unternehmen Stratasys mit FDM eine preiswertere Technik entwickelt, etwa gleichzeitig entwickelte DTM das selektive Lasersintern. In den 1990er Jahren eroberten die Geräte langsam den Markt des sogenannten „Rapid Prototyping“. Sie wurden zunehmend von Unternehmen und im militärischen Bereich für das schnelle Erstellen von Prototypen und für Kleinserien verwendet und begannen, preisgünstiger zu werden. 2006 wurde das „RepRap“-Projekt gestartet, dessen Ziel die Entwicklung eines preisgünstigen Open-Source-3D-Druckers war und in dessen Fahrwasser eine Reihe neuer Modelle entstanden, die erstmals die 5.000-Euro-Barriere nach unten durchbrachen.

Gegenwart und Zukunft des 3D-Druckers
In der Gegenwart dringt der 3D Drucker erstmals in die Heimwerker- und Bastler-Szene vor. Sogenannte „Maker“ tauschen ihre „druckbaren“ Designentwürfe auf Websites wie Thingiverse aus. Vielfach werden die Geräte dazu verwendet, schwer erhältliche Ersatzteile von anderen Gegenständen nachzubauen. Für Industriedesigner, Architekten und ähnliche Berufsgruppen lohnen sie sich oft schon heute, da sie das Erstellen von Modellen stark vereinfachen. Und in den sogenannten „FabLabs“ können 3D-Drucker und andere Produktionsgeräte von kleinen Unternehmen und Privatpersonen günstig gemietet werden.

Dennoch ist es noch ein weiter Weg bis zur Etablierung dieser Technologie in den Privathaushalten. Die heutigen preiswerten Modelle können nur einfache Gegenstände ausdrucken; für komplexere Dinge, etwa einfache mechanische Apparate, sind sie zu unpräzise. Neben Ersatzteilen sind dekorative Gegenstände und Spielsachen derzeit die einzigen relevanten 3D-druckbaren Produkte für Privatleute. Außerdem ist die Bedienung der Software noch recht kompliziert. Die Anschaffung lohnt sich daher für die meisten Haushalte noch nicht.

Dies könnte sich in Zukunft jedoch ändern: Erste preiswerte Modelle setzen derzeit präzisere Techniken, wie Lasersintern und Stereolithografie, ein, die das Drucken von Teilen technischer Geräte erlauben. Immer mehr Geräte können zudem mehrere Materialien verarbeiten. Entwickelt sich die Technik weiter, so könnten für Technikinteressierte bald wirklich brauchbare Heimgebrauch-Modelle auf den Markt kommen. Ein Problem jedoch bleibt: Bei komplexeren Gegenständen müssen alle Teile einzeln ausgedruckt und dann zusammengebaut werden. Ein gewisses technisches Verständnis wird daher auch in Zukunft bei der Bedienung dieser Geräte erforderlich sein.

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