Beim 3D-Druck wird ein digitales Modell Schicht für Schicht zu einem echten Gegenstand aufgebaut.

Als Grundlage dient eine 3D-Datei, zum Beispiel im STL- oder OBJ-Format. Diese Datei enthält die Form des gewünschten Objekts. Bevor gedruckt werden kann, wird das Modell in einer speziellen Software vorbereitet. Dabei wird festgelegt, wie das Objekt aufgebaut werden soll, wie dick die einzelnen Schichten sind und wie viel Material benötigt wird.

Beim eigentlichen Druck wird ein Kunststoff, das sogenannte Filament, erhitzt und durch eine feine Düse aufgetragen. Das Material wird Schicht für Schicht aufeinandergelegt, bis das komplette Objekt entstanden ist.

Dieses Verfahren wird häufig als FDM- oder FFF-3D-Druck bezeichnet.

Welche Materialien werden verwendet?

Für den 3D-Druck gibt es viele verschiedene Filamente mit unterschiedlichen Eigenschaften. Welches Material verwendet wird, hängt davon ab, wofür das fertige Produkt eingesetzt werden soll.

Zu den häufig verwendeten Materialien gehören unter anderem:

• PLA – einfach zu drucken und besonders beliebt für Dekorationen, Modelle und Prototypen
• PETG – stabil, widerstandsfähig und für viele praktische Anwendungen geeignet
• ABS – robust und temperaturbeständiger, benötigt beim Drucken jedoch höhere Temperaturen
• ASA – ähnlich wie ABS, zusätzlich besonders UV- und wetterbeständig und daher gut für Außenbereiche geeignet
• TPU – flexibel und gummiartig, zum Beispiel für elastische Bauteile oder Schutzelemente
• Nylon / PA – sehr belastbar, zäh und abriebfest, häufig für technische Bauteile verwendet
• Polycarbonat / PC – besonders fest und temperaturbeständig, aber anspruchsvoller zu verarbeiten
• HIPS – leichter Kunststoff, der sowohl für Bauteile als auch als Stützmaterial eingesetzt werden kann
• PVA – wasserlösliches Material, das häufig als Stützmaterial für komplizierte Drucke genutzt wird
• PP / Polypropylen – leicht, flexibel und chemikalienbeständig
• Verbundfilamente – Kunststoffe, denen beispielsweise Holz-, Metall- oder Carbonfasern beigemischt sind, um besondere Optiken oder Eigenschaften zu erzielen

Nicht jedes Material eignet sich für jedes Objekt. Faktoren wie Stabilität, Flexibilität, Temperaturbeständigkeit, UV-Beständigkeit, Feuchtigkeit und Einsatzbereich spielen bei der Auswahl eine wichtige Rolle.

Warum dauert ein 3D-Druck unterschiedlich lange?

Die Druckdauer hängt stark vom jeweiligen Modell ab. Entscheidend sind unter anderem:

• die Größe des Objekts
• die Höhe und Anzahl der Schichten
• die gewünschte Stabilität
• die Form des Modells
• benötigte Stützstrukturen
• die Druckgeschwindigkeit

Ein kleiner Gegenstand kann relativ schnell fertig sein, während größere oder aufwendige Modelle viele Stunden benötigen können.

Ist jeder 3D-Druck identisch?

Durch den schichtweisen Aufbau können bei genauer Betrachtung feine Linien auf der Oberfläche sichtbar sein. Diese sogenannten Schichtlinien gehören zum typischen Erscheinungsbild des FDM-3D-Drucks und sind kein Fehler.

Auch kleinere Unterschiede zwischen einzelnen Drucken können vorkommen. Gerade bei individuell gefertigten Produkten gehört dies zum Charakter des Herstellungsverfahrens.

Vom digitalen Modell zum fertigen Produkt

Nach dem Druck kann ein Produkt je nach Ausführung noch weiterbearbeitet werden. Dazu gehören beispielsweise das Entfernen von Stützmaterial, kleinere Nacharbeiten oder eine zusätzliche Gestaltung und Bemalung.

So entsteht aus einer digitalen Datei Schritt für Schritt ein fertiges, dreidimensionales Produkt.

3D-Druck verbindet moderne Technik mit der Möglichkeit, einzelne Produkte, individuelle Ideen und besondere Lösungen direkt umzusetzen.