3D-Drucker: die eigene Kunststoff-Fabrik auf dem Schreibtisch

3D-Drucker Replicator von Makerbot

3D-Drucker Replicator von Makerbot (Quelle: Flickr)

Plastikteil kaputt? 3D-Drucker haben das Potential die Welt zu verändern! Sie helfen Erdöl und Geld zu sparen, denn durch die Herstellung eigener Ersatzteile können Geräte länger genutzt werden. Als Fertiggerät kaufen oder als Bausatz zum selber bauen: RepRap, Makerbot & Co werden bald ständige Begleiter in unserem Alltag sein.

Was ist ein 3D-Drucker?

3D-Drucker zur Herstellung kleiner Kunststoffgegenstände in einer Maschine, die auf den Schreibtisch passt. Damit ist jede Form möglich. Was für ein Plastik-Teil gedruckt werden soll, wird per Computer an den Drucker geschickt. Die Plastikteile haben in etwa die Festigkeit von Lego-Steinen. Der Drucker selbst besteht im Wesentlichen aus einem Druckbett, dem Druckkopf (Extruder) und einem Achsensystem, mit welchem der Extruder bzw. das Druckbett im Raum bewegt werden kann. Das zu druckende Kunststoffteil wird auf dem Druckbett Schicht für Schicht aus flüssigem Kunststoff von unten nach oben gedruckt wird. Der Extruder kann sich über eine Mechanik in allen drei Dimensionen des Raumes bewegen und fährt an die Stelle, wo Kunststoff aufgetragen werden soll. Als Rohmaterial dient ein thermoplastischer Kunststoff, der durch Hitze weich wird. In Form von Filament wird dieser im Extruder erwärmt, bis er flüssig ist und dann durch eine Düse auf das Druckbett gepresst. Wer in den 3D-Druck einsteigen will kann sich fertige 3D-Drucker von Makerbot oder Ultimaker ab ca. 1200 Euro als Bausatz oder entsprechend teurer als fertiges Gerät kaufen.

kommerzieller 3D-Drucker Cupcake CNC von Makerbot Industries (links) druckt RepRap Mendel (rechts)kommerzieller 3D-Drucker Cupcake CNC von Makerbot Industries (links) druckt RepRap Mendel (rechts) (Quelle: Tony Buser CC BY-SA 2.0)

RepRap - der Open-Source 3D-Drucker zum Selberbauen

Wesentlich günstiger ist der Selbstbau eines 3D-Druckers. Der RepRap (kurz für Replicating Rapid-Prototyper) gibt es mittlerweile in vielen unterschiedlichen Versionen, die sich mit Blick auf Druckgröße, Geschwindigkeit, Aufbau und Material unterscheiden. Die am häufigsten gebauten RepRap-Drucker sind vom Typ Mendel, Prusa oder Printrbot. Eine Übersicht der aktuellen Modelle und ihres Entwicklungsstands findet sich auf RepRap-Homepage. Die Kernidee beim RepRap-Projekt ist, einen Open-Source 3D-Drucker zu entwickeln, der sich selbst drucken bzw. replizieren kann. So ist dieser Drucker auch dazu geeignet, in von Armut betroffenen Regionen die Lebensqualität zu verbessern, da mit einem Drucker weitere Drucker hergestellt werden können. Momentan kann der Drucker 50% seiner eigenen Teile herstellen. Erste Experimente zeigen auch die erfolgreiche Herstellung von Leiterplatte für die Elektronik des Druckers. Mit zunehmender Entwicklung wird der Drucker immer mehr Teile seiner selbst drucken können, bis das Ziel erreicht: ein sich selbst komplett replizierender 3D-Drucker.