Technik kurz erklärt Die Entwicklung des 3D-Druckers

In unserer Serie „Technik kurz erklärt“ stellen wir jede Woche ein Meisterwerk der Konstruktion vor. Heute: Der 3D-Drucker.

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3D-Drucker sind heutzutage in der Produktion angekommen. Eine der ersten additiven Fertigungsmethoden war der FDM-Druck (Fused Deposition Modeling), zu deutsch „Schmelzschichtung“. Dabei wird ein Werkstück schichtweise aus einem schmelzfähigen Kunststoff aufgebaut. Dieses Verfahren wurde durch Scott Crump in den späten 1980er-Jahren entwickelt und ab den 1990er-Jahren kommerziell angewendet.

Heißklebepistole als Inspiration für den 3D-Drucker

Als Crump in den 1980er-Jahren noch in der Flugzeugindustrie arbeitete, war er frustriert, wie lange es dauerte, bis ein Prototyp fertiggestellt ist. Er wollte eine schnellere und vor allem billigere Methode. Inspiriert von 2D-Plottern, die einen Stift nutzen, um dreidimensionale Bilder auf Papier zu drucken, könnten diese – umdesigned – dazu genutzt werden, dreidimensionale Objekte zu erschaffen, so seine Idee.

Diese Theorie testete Crump in der Familienküche mit einer Heißklebepistole, gefüllt mit einer Mischung aus Polyethylen und Kerzenwachs. Mit dieser konstruierte er einen Frosch für seine damals zweijährige Tochter. Schicht um Schicht baute er die Amphibie auf, um den gedachten Prozess zu simulieren. Nachdem er jede Bratpfanne ruiniert hatte und das Essen nach Plastik zu schmecken begann, wurde er von seiner Frau in die Garage verbannt. Hier entstanden aus umgebauten 2D-Plottern die ersten 3D-Drucker des später von Crump gegründeten Unternehmens Stratasys.

Das FDM-Verfahren ist heute nur eines von vielen additiven Fertigungsverfahren. Andere Verfahren wie das selektive Lasersintern (SLS) oder die Stereolithografie (SLA) nutzen andere Methoden und Werkstoffe wie Metalle oder Keramik, um additiv neue Teile herzustellen.

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