3D-Druck, FDM-Drucker

3D-Druck ist ein Oberbegriff, unter dem sich mehrere additive Druckverfahren einreihen, mit denen sich Objekte computergesteuert dreidimensional erschaffen lassen. Technische Zeichnungen des anzufertigenden Bauteils werden in CAD-Programmen erzeugt und an einen 3D-Drucker gesendet, der anschließend den Druck im Schichtbauverfahren durchführt. Der 3D-Druck ist also das Gegenteil der herkömmlichen Bearbeitung, bei der Objekte aus einem Materialblock abtragend herausgearbeitet werden.

FDM (Fused Deposition Modeling) bezeichnet die Verarbeitung von formstabilen und robusten Thermoplasten (Kunststoffen). Bei diesen Drucksystemen werden zwei Werkstoffe (Bau- und Stützmaterial) in einem Extruderkopf erhitzt und anschließend in dünnen Schichten auf eine Bauplattform aufgetragen, welche für jede aufzutragende Schicht auf der Z-Achse schrittweise nach unten fährt. Nach dem Druck werden die löslichen Stützelemente, die automatisch dazu berechnet wurden, mit Hilfe der passenden Auswaschstation entfernt. Thermoplaste in technischer Qualität erzeugen langlebige Teile mit höchstmöglicher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. Aufgrund des sauberen Verarbeitungsprozesses eignen sich FDM-3D-Drucker auch bestens für den Einsatz in einer büronahen Arbeitsumgebung.

Erprobt und angewandt wurde das Verfahren von InKüLe in der Lehrveranstaltung Basics of 3D Printing, einem Seminar der Medienwerkstatt im Fachbereich Bildende Kunst der UdK Berlin zum Modellieren in VR unter der Leitung von Vadim Schäffler.
3D-Drucker sind zudem relevant im Kontext des Prototyping Kits von InKüLe.
Im Vergleich mit anderen Fertigungsverfahren wie z.B. das subtraktive CNC-Fräsen ist der Prozess des 3D-Druckens extrem einsteigerfreundlich und braucht nur minimale Sicherheitsanweisungen. Ein Problem des 3D-Drucks indessen ergibt sich aus dem Schicht basierten Verfahren: Wie beim Mauern einer Ziegelwand können alle Ziegel (oder Plastikschichten) immer nur ganz oder teilweise auf der unteren Reihe aufliegen. Daraus ergeben sich bestimmte Design Restriktionen, sodass nicht jedes digital erstellbare Objekt auch angefertigt werden kann.

3D Printing Handbook. Erschienen bei Prusa Research