Studie Physik: 3D-Druck

Jeder kennt sie und jeder will sie haben, es sind 3D-Drucker. Diese magische Anziehungskraft haben 3D-Drucker nicht um sonnst, denn die Möglichkeiten scheinen schier unendlich. Doch wie funktioniert solch eine Wundermaschiene?

In Schichten Bauen - vom Digitalen in unsere Welt

Zuerst einmal braucht man ein 3D Modell auf dem Computer, diese werden meist in sogenannten CAD (Computer Aided Design) Programmen erstellt. Daraufhin wird das modellierte Objekt in ein spezielles Dateiformat (meist STL) umgewandelt, in dem es in mehrere Schichten aufgeteilt wird. Mit dieser Datei kann der 3D-Drucker Schicht für Schicht aus dem digitalen Objekt ein physisches erstellen.

Verschiedene Druckverfahren

FDM-Verfahren

Die wohl bekanntesten 3D-Drucker sind jene mit einen FDM Druck. Dieses Verfahren funktioniert ähnlich wie eine Heißklebepistole. Es wird durch den Extruder, im Fall der Heißklebepistole der vordere Teil, ein sogenanntes Filament, bei der Heißklebepistole er feste Kleber, erhitzt und gelang auf eine beheizte Platte. Wenn eine Schicht fertig gedruckt wurde wird der Extruder eine Ebene nach oben verschoben und kann von dort die nächste Schicht drucken. Das wird so lange gemacht bis das Werkstück fertig ist.

SLA-Verfahren

Das SLA Verfahren hat in den letzten Jahren immer mehr an Aufmerksamkeit erlangt. Durch den feinen Laser lassen sich viel genauere Figuren und Bauteile drucken, wobei beachtet werden muss, dass dieses Verfahre sehr zeitintensiv ist. Aber hast du da gerade Laser gelesen? Da liegst du komplett richtig, denn mithilfe von einem Laser, einem Spiegeln und ein wenig Mathematik ist es möglich den Laserstrahl genaustens auf eine Plattform zu lenken, auf welcher sich eine dünne Schicht eines flüssigen lichtaushärtenden Kunststoffs, oft auch Resin genannt, befindet. Damit wird das gewünschte Objekt Schicht für Schicht ausgehärtet. Da solch ein Werkstück möglicherweise noch nicht komplett hart ist wird es im Nachhinein noch in einer Box mit UV Strahlen bestrahlt.

Metalldruck an der FH Wels

Im Rahmen ein FH Workshops war es uns möglich von Anfang bis Ende bei der Fertigung eines Metallglobus dabei zu sein. Zuallererst haben wir uns angeschaut wie der unbearbeitete Globus aus dem 3D-Drucker kommt. Dabei wird ähnlich wie bei dem SLA Verfahren ein Laser auf eine Platte gelenkt, jedoch befinden sich auf diese Plattform kein Kunststoff, sondern ein sehr feiner und runder Metallstaub.