Das würde Gutenberg gefallen: 3D-Printer sind die nächste Generation des Druckens [Sponsored Post]

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22 Milliarden US-Dollar: So viel soll die Druckindustrie im Jahr 2020 weltweit umsetzen, sagen Analysten. Diese geschätzten Zahlen beziehen sich jedoch nicht auf die „gewöhnliche“ Druck-Branche, sondern auf eine neue Industrie, die ähnlich revolutionär ist wie weiland Gutenbergs Erfindung: der 3D-Druck. Beim 3D-Printer spritzt ein Gerät mittels Druckdüsen flüssige Materialien nach Vorgabe des Computers auf ein Modell, das unter dem Druckkopf langsam wächst – und zwar in alle drei Dimensionen. Komplette Figuren werden so gedruckt oder auch Plastik-Ersatzteile, Modelle oder menschliche Gesichtsteile…

Eine schwarze Plastikfigur entsteht in einem 3D-Drucker. – Foto: gik

Bereits 2016 haben wir Euch von dem ersten 3D-Druckkongress in Mainz berichtet, nun stellen wir Euch die neuen Entwicklungen dieser Branche vor. Denn obwohl es das 3D-Druck-Verfahren schon seit rund 30 Jahren gibt, erlebt es erst seit wenigen Jahren einen Boom. Die Gründe dafür sind vielfältig: Die Technologie wird zunehmend leistungsfähiger und kompakter, parallel dazu sinken die Preise. Das macht die neue Form des Druckens attraktiv – für Unternehmen und für private Nutzer gleichermaßen.

Mit 3D-Drucker können Bauteile einzeln hergestellt werden

Mit der zunehmenden Begeisterung wächst auch das Angebot: Weltweit gibt es Tausende Unternehmen, die 3D-Drucker entwickeln, herstellen oder an neuen Konzepten arbeiten. Darüber hinaus wächst der Markt mit Rohstoff-Lieferanten und Dienstleistern. Einer dieser Dienstleister ist das deutsche Unternehmen Protiq in Blomberg, das 3D-Teile in Auftrag fertigt – zum Beispiel für mittelständische Unternehmen, die keinen 3D-Printer besitzen, aber beispielsweise Ersatzteile in kleinen Stückzahlen benötigen. Die Interessenten laden über www.protiq.com die Daten für ihre 3D-Objekte hoch, Protiq druckt diese und versendet sie weltweit.

Die angefragten Objekte werden in unterschiedlichen Verfahren ausgedruckt, zum Beispiel mit dem Selective Laser Melting (SLM, zu Deutsch: Selektives Laserschmelzen). Hierbei wird Metallpulver ganz gezielt mit einem Laserstrahl zum Schmelzen gebracht, um selektiv und schichtweise dreidimensionale Ergebnisse wie Bauteile oder Ersatzteile herzustellen. Wie der Vorgang abläuft, erklärt folgendes Video:

Wie funktioniert der 3D-Druck?

Im Gegensatz zu Gutenbergs Erfindung, dem Buchdruck mit beweglichen Lettern, sind 3D-Drucker deutlich flexibler, schneller und einfacher zu benutzen. Sie drucken keine Farbe auf Papier, sondern erschaffen dreidimensionale Objekte, die vielfältig genutzt werden können. Es gibt zwar verschiedene Verfahren wie das bereits genannte SLM, im Grunde funktionieren alle ähnlich. Und zwar so:

  • Ein dreidimensionales Objekt wird mit einem 3D-Scanner eingescannt und die Daten auf einen Computer übertragen. Oder Designer entwerfen mit Spezial-Software, den CAD-Programmen, die Objekte gleich direkt am PC.
  • Die CAD-Daten werden an einen 3D-Printer geschickt und die gewünschten Druckmaterialien ausgewählt. Mögliche Materialien sind unter anderem Kunstharz, Kunststoffe oder Metallpulver.
  • Der 3D-Printer druckt das Objekt Schicht für Schicht, dabei finden chemische und physikalische Härtungs- und Schmelzprozesse statt.
  • Nach der Produktion kühlt das 3D-Objekt ab. Unter Umständen muss das Ergebnis noch von Hand nachbearbeitet werden, dazu gehört beispielsweise das Grat-Entfernen.

Diese Replik der „Venus vom Hohlefels“, einer etwa 35.000 Jahre alten Figur, wurde mittels eines 3D-Druckers hergestellt. – Foto: Thilo Parg Wikimedia Commons Lizenz CC BY-SA 3.0

Was alles kann man mit 3D-Printer herstellen?

Die Möglichkeiten werden immer vielfältiger. An der Mainzer Uniklinkik drucken die Forscher unter anderem Zahnimplantate aus, in Zukunft könnten es womöglich sogar Organe sein – das würde ganz neue Dimensionen etwa in der Transplantationsmedizin ermöglichen, weil Organe dann nicht mehr unbedingt vom menschlichen Körper abgestoßen würden. Soweit ist die 3D-Druckindustrie zwar noch nicht, aber die Forschung daran läuft. Aktuell werden mit den modernen Druckern bereits Prothesen gefertigt, dazu Spielzeuge, Werkzeuge oder Auto- und Flugzeugteile produziert. Es gibt sogar schon Geräte, mit denen Frischkäse oder Nachspeisen möglich sind – der Replikator aus der Science-Fiction-Serie „Star Trek“ gerät so in greifbare Nähe.

Wie es scheint, gibt es kaum Grenzen. Genau das macht 3D-Printer so interessant für Start-ups, mittelständische Unternehmen und Großkonzerne. Die Prognosen der Analysten, dass die 3D-Druck-Branche in den nächsten Jahren zu einer Multi-Milliarden-Industrie werden könnten, sind nachvollziehbar. Hier entsteht ein neuer, gigantischer Markt, der auch für hiesige Unternehmen äußerst lukrativ sein könnte. Vielleicht wird Mainz in ein paar Jahren nicht nur für den Buchdruck, sondern auch für eine Innovation im 3D-Druck bekannt sein? Wer weiß…

 

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