Der 3D-Druck

1974 schrieb David E. H. Jones zum ersten Mal über die Idee des 3D-Drucks in der Zeitschrift New Scientist

1984 meldeten Alain Le Méhauté und andere ein Patent für die Stereolithographie (einen lasergestützten 3D-Drucker) an.

1989: S. Scott Crump entwickelte das FDM. Es ist die Technologie, die heute von den meisten 3D-Druckern verwendet wird.

1992 Die erste FDM-Maschine wurde 1992 von der Firma von S. Scott Crump, Stratasys, verkauft.

2005 RepRap wurde das erste Open-Source-Druckerprojekt

2008 Shapeways wurde der erste Dienst, der ein Objekt in 3D drucken und an Kunden versenden konnte.

2017 Das erste gedruckte 3D-Haus, in dem Menschen leben können, wurde in Russland gebaut

Modellierung

Der erste Schritt beim 3D-Druck von etwas ist es, es auf einem Computer herzustellen. Die Leute tun dies mit CAD-Software (Computer Aided Design) oder einem 3D-Scanner. Um Modelle im CAD zu entwerfen, beginnt man mit Grundformen und baut von diesem Punkt aus. 3D-Scanner sind Maschinen, die viele Messungen des Objekts vornehmen und automatisch ein Modell auf dem Computer erstellen. Sie können sehr schnell sein, sind aber auch teurer.

CAD-Modelle werden normalerweise auf Computern als STL-Dateien gespeichert. Sie werden als viele Dreiecke gespeichert, was Platz auf dem Computer spart.

Drucken

Es gibt viele verschiedene Arten, wie 3D-Drucker funktionieren. Es gibt auch viele verschiedene Materialien, die verwendet werden können. Jedes Verfahren und jedes Material hat seine Vor- und Nachteile.

Die wichtigsten Dinge, an die man bei der Wahl einer Maschine denken muss, sind normalerweise Geschwindigkeit, Kosten und Farbe. Drucker, die direkt mit Metallen arbeiten, sind im Allgemeinen teuer. Mit weniger teuren Druckern kann jedoch eine Form hergestellt werden, die dann zur Herstellung von Metallteilen verwendet wird.

Typische Schichten sind etwa 100 μm dick, was etwa einem Zehntel der Dicke eines menschlichen Haares entspricht. Das Drucken kann weniger als eine Stunde bis zu mehreren Tagen dauern, je nachdem, wie kompliziert und groß es ist.

Fertigstellung

Nachdem die Maschine den Druck beendet hat, wird das Modell manchmal fertig gestellt. Das bedeutet, dass kleine Korrekturen vorgenommen werden müssen, damit es besser aussieht. Zum Fertigstellen gehört das Entfernen von Material, das der Drucker zur Unterstützung des Modells platziert hat. Dies kann manchmal sehr viel Zeit in Anspruch nehmen. Es gibt Möglichkeiten, es schneller zu machen, aber oft ist es am einfachsten, Plastik von Hand zu entfernen.

DIY

Viele Menschen versuchen, billige 3D-Drucker zu entwickeln, die man zu Hause benutzen kann. Bibliotheken haben auch damit begonnen, kleinere 3D-Drucker zu kaufen, damit sich die Leute über sie informieren können, ohne einen kaufen zu müssen. Viele Arbeiten wurden von Heimwerkergemeinschaften sowie von Schulen und Hackergemeinschaften durchgeführt. Bis 2017 begannen mehr Menschen, den 3D-Druck zu Hause für kleine Gegenstände wie Zahnräder und kleine Dekorationen zu nutzen.

Medizinische

Der 3D-Druck wird verwendet, um medizinisches Material kostengünstig herzustellen. Man glaubt, dass die beiden größten Verwendungszwecke die Herstellung von Hörgeräten und Zahnprothesen sein werden.

Im März 2014 verwendeten Chirurgen in Swansea 3D-Druckteile, um das Gesicht eines Motorradfahrers wieder aufzubauen, der bei einem Verkehrsunfall schwer verletzt worden war. ^[]

Fertigung

Im Jahr 2014 wurde von einem schwedischen Unternehmen ein Superauto hergestellt, bei dem viele 3D-Druckkomponenten verwendet werden. Urbee war das erste Auto der Welt, dessen Karosserie und Fenster in 3D gedruckt wurden.

Im Jahr 2015 flog ein Eurofighter Typhoon-Kampfjet der Royal Air Force mit 3D-gedruckten Teilen. Die Luftwaffe der Vereinigten Staaten hat begonnen, mit 3D-Druckern zu arbeiten, und auch die israelische Luftwaffe hat einen 3D-Drucker zum Drucken von Ersatzteilen angeschafft.

Lebensmittel

Lebensmittel können in 3D gedruckt werden. Es können viele verschiedene Lebensmittel bedruckt werden, wie Schokolade und Süßigkeiten, aber auch flache Lebensmittel wie Cracker, Nudeln und Pizza. Die NASA druckt Lebensmittel, um weniger Abfall zu erzeugen und um Lebensmittel herzustellen, die die richtigen Nährstoffe für Astronauten enthalten. Im Jahr 2018 druckte Giuseppe Scionti ein Nahrungsmittel, das dem Fleisch ähnlich war.

Gewehre

Im Jahr 2012 hat Defense Distributed Dateien ins Internet hochgeladen, um eine 3D-Druckerwaffe zu erhalten, "die von jedem, der einen 3D-Drucker besitzt, heruntergeladen und reproduziert werden kann". Nachdem Defense Distributed ihre Pläne veröffentlicht hatte, waren die Leute besorgt, dass sie Probleme mit der Waffenkontrolle verursachen könnten^[] Ein Jahr später, im Mai 2013, bat das US-Außenministerium Defense Distributed, die Pläne zu streichen, was sie auch taten.

Bildung

Der 3D-Druck hat zu mehr Innovation und Problemlösung in Klassenzimmern geführt. Designstudenten können damit Prototypen in Fächern wie technischem 3D-Druck ausdrucken; Demonstrationen dieses Verfahrens wurden bereits in einigen Institutionen auf der ganzen Welt durchgeführt.

Historisches

In den letzten Jahren wurde der 3D-Druck verwendet, um sicherzustellen, dass wichtige Dinge aus der Geschichte sicher sind. Viele Museen haben 3D-Drucker gekauft und stellen Stücke her, um ihre Relikte zu reparieren. Das Metropolitan Museum of Art und das British Museum haben damit begonnen, ihre 3D-Drucker zur Herstellung von Replikaten für den Verkauf im Geschenkeladen zu verwenden. Das Nationalmuseum für Militärgeschichte und das Historische Museum von Varna verkaufen digitale Versionen ihrer Gegenstände online, die jeder zu Hause in 3D ausdrucken kann.