[sm] Der 3D-Druck ist kein Konkurrenzverfahren zur Massenproduktion. Für spezielle und individuelle Dinge, die es nicht fertig zu kaufen gibt, ist er aber eine absolute Bereicherung.

Wir wollten mehr darüber erfahren und haben uns direkt an einen Profi gewandt. Der deutsche Vertrieb iGo3D gehört mit zahlreichen Shop-in-Shop-Stores bei Telepoint und Staples sowie dem iGo3D Onlineshop zu den führenden Anbietern im Bereich 3D-Druck sowohl für Privatanwender als auch B2B. Produktmanager Benjamin Henkel von iGo3D stand uns Rede und Antwort, aber lest selbst.

Zuerst einmal für alle, die noch nicht so sehr im Thema sind: Wie funktioniert eigentlich der 3D-Druck, insbesondere für den Privatbereich?

Beim 3D-Druck handelt es sich um ein additives Fertigungsverfahren. Im Gegensatz zu subtraktiven Verfahren, wie das CNC-Fräsen, wird beim 3D-Druck lediglich das benötigte Material Schicht für Schicht aufgetragen. Der für die subtraktive Fertigung typische Materialverlust wird so minimiert. Im privaten Bereich kommen sogenannte Desktop 3D-Drucker zum Einsatz. Diese verwenden in der Regel das Fused-Deposition-Modeling Verfahren (FDM). Bei diesem „Schmelzschichtverfahren“ wird ein Kunststoff-Faden (Filament) in der Düse des Druckers geschmolzen und in Schichten bis 0,02 mm (20 Mikrometer) aufeinander aufgetragen. Das Filament kann aus verschiedenen Materialien bestehen. Beliebte Materialien sind PLA, ABS oder PET. Je feiner die Schichten aufgetragen werden, desto detaillierter sieht das gedruckte Ergebnis aus. Zusammengefasst handelt es sich bei einem Desktop 3D-Drucker um eine motorisierte Hochpräzisions-Heißklebepistole.

Nehmen wir an, ich hätte mir nun einen 3D-Drucker für zuhause gekauft. Was brauche ich noch, um damit zu arbeiten?

In der Regel ist bei den meisten 3D-Druckern für den Heimgebrauch bereits alles enthalten, um direkt zu starten. Ansonsten wird natürlich das Druckmaterial benötigt. Die Filamente kann man als Druckerpatronen des 3D-Drucks bezeichnen. Sie besitzen gewöhnlich Durchmesser von 1,75 mm, 2,85 mm und 3 mm und sehen aus, wie gigantische Spulen Nähgarn. Je nach Drucker variiert der kompatible Durchmesser und die mögliche Materialvielfalt. Der Ultimaker 2 als Beispiel kann nahezu alle FDM-Filamente von flexibel bis besonders fest verarbeiten. Weiterhin wird z. B. „GlueStick“ oder „BlueTape“ für einige Druckertypen benötigt um die Anhaftbarkeit der ersten gedruckten Schichten zu verbessern. Einige grundlegenden Werkzeuge wie ein Spachtel, Zange, Pinzette oder Feilen sind für Nachbearbeitung der Modelle von Vorteil.

Die Möglichkeiten sind wahrscheinlich nur durch die eigene Fantasie begrenzt. Was würden Sie sagen, sind die häufigsten Anwendungsbereiche für die privat genutzten 3D-Drucker?

Die Anwendungsbereiche sind in der Tat sehr vielfältig. Der Druck von mechanischen Ersatzteilen, die nicht mehr verfügbar sind, ist bei vielen Anwendern sehr beliebt. Manche Kunden haben in ihrer Wohnung alle Schrankgriffe ausgedruckt und ausgewechselt. Sogar Oldtimer werden mit Teilen aus dem 3D-Drucker restauriert. Darüber hinaus ist es möglich Spielzeug, Keksausstechformen oder sich selbst als Kunststofffigur zu drucken. Dennoch stehen für Privatanwender oft „Lösungen“ im Vordergrund. Wir haben Kunden, die z. B. individualisierte Gebrauchsgegenstände für Rennräder oder auch Smartphonecases zu Hause in Kleinserien produzieren und anschließend verkaufen. Auch der Aufbau eines Serviceangebots für Auftragsdrucke ist denkbar. So kann sich das Investment 3D-Drucker schnell wieder amortisieren.

Und im größeren Stil? Welche Vorteile bietet der 3D-Druck der Industrie?

Im Industriebereich ist es mit 3D-Druck möglich, individuelle Formen und schnelle Prototypen (rapid prototyping) kostengünstig herzustellen. Vor allem individuelle Kleinserien und Nullserienproduktionen profitieren enorm von dieser Technik, schon seit Jahren. Unternehmen aus der Automobilindustrie in Deutschland verwenden 3D-gedruckte Werkzeuge, beispielsweise um individuelle Lösungen für die Fertigung zu schaffen.

Uns haben besonders die Einsatzgebiete in der Medizin und die damit verbunden Möglichkeiten fasziniert. Wo sehen Sie persönlich das größte Potenzial für diese Technik?

Auch in der Medizintechnik sind 3D-Druck-Verfahren keine Neuheit. Im Dentalbereich werden Zähne und Schienen mit biokompatiblen Materialien gedruckt, statt aufwendig manuell modelliert. Dort ziehen immer mehr Desktop-Stereolithographie-Drucker (SLA) nach, mit denen es möglich ist, ausgießbare Formen für medizinisch verwendbare Materialien herzustellen. Und das bei einem Anschaffungspreis von unter 5.000 €.

Knochen, Gelenke aber auch Prothesen können millimetergenau und individuell zu dem Bruchteil der Kosten einer alternativen Fertigungsmöglichkeit angefertigt werden. Der Bau von Prothesen ist ein sehr interessantes Thema für Regionen mit niedrigen finanziellen Budgets, wie Schwellenländer bei denen dezentral für unter 5 € Materialkosten eine Arm- oder Beinprothese gedruckt werden kann.

Persönlich sehe ich das Potenzial sehr hoch in sogenannten Bioprintern, die für die Medizin und die synthetische Biologie in Zukunft Zellen so anordnen, dass Organe entstehen, die die Wartezeit auf ein Spenderorgan überflüssig werden lassen. Die Produkt- und Materialforschung ist bereits soweit, den ersten, in der Praxis verwendbaren Bioprinter bis 2018 auf den Markt bringen zu können.

Wir bedanken uns bei Benjamin Henkel von iGo3D ganz herzlich für das Interview! Das, was es bereits jetzt schon gibt und vor allem das, was noch kommen soll, klingt vielversprechend – wir sind gespannt!

Da wir bei GM-W täglich mit dem Thema 3D in Berührung sind, haben wir es uns natürlich nicht nehmen lassen, das Ganze selbst zu testen – in diesem Fall mit dem Ultimaker 2. Und zwar haben wir einen GM-W Pokal für unseren Sieger des EM-Tippspiels entworfen, den – so wollte es das Schicksal – unsere Svea aus dem 3D-Team verdient gewonnen hat. Wie man sieht, war die Freude grenzenlos, herzlichen Glückwunsch! 😉

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