Gängige 3D-Druckverfahren
Ähnlich wie bei einem “normalen” Papierdrucker, benötigt auch ein 3D-Drucker eine digitale Datei welche die Informationen des zu druckenden Objekts bereitstellt.
Während beim Papierdrucker eine .doc oder .txt Datei mit den Textinhalten zur Anwendung kommt, wird bei der “digital Fabrication“ ein Dateiformat verwendet, welches Informationen über ein 3D-Modell enthält (z.B. eine CAD Datei). Um ein Objekt aus einem 3D-Modell aufbauen zu können, muss es jedoch zuvor (digital) in einzelne 2- Dimensionale, horizontale Scheiben (Layer) geschnitten werden. Diesen Vorgang nennt man Slicing. Ein derartiges Dateiformat mit den Informationen aller einzelnen Layer ist beispielsweise eine .STL oder .AMF Datei. Auf Basis einer solchen Datei, kann jeder aktuelle „3D-Drucker“ ein Objekt aus der Summe der einzelnen 2D-Schichten aufbauen.
Dieses Prinzip funktioniert dabei so, als würde man eine gewisse Anzahl von Bierdeckel (=Layer) miteinander verkleben, um einen Papierdeckel-Würfel (=3D-Objekt) zu erhalten.
Anbei eine kurze Übersicht der drezeit gängigsten Verfahren.
FFF
Fused Filament Fabrication oder auch "Schmelzschichtung" wie z.B: FDM (Fused Deposition Modeling) ist die wohl derzeit bekannteste und populärste Methode. Hier werden verschiedene Materialien ähnlich wie bei einer Heißklebepistole in Layern (einzelne Schichten) miteinander verschmolzen.
STL / SLA
Stereolithografie erobert inzwischen auch das Makerspace. Mittels UV-Empfindlicher Photopolymere (Kunststoffe) und einem Laser werden sehr Detailsreiche Ojekte erzeugt. Es ist einiges an Nacharbeit wie z.B. härten in einer Belichtungskammer notwendig.
3DP
3D-Druck mit Pulver wie z.B. Keramik, Glas, Gips oder Kunststoffpulver. Die Verbindung erfolgt mittels Klebstoff (Bindemittel) welcher die einzelnen Pulverschichten verbindet.
SLS
Selective Laser Sintering (Laserschmelzen). Hier wird das pulverartige Druckmaterial mittels Hochleistungs-Laser (Co2 Laser) direkt verschmolzen. Neben Kunststoff kann auch Metall, Keramik und Sand verarbeitet werden.
EBM / EBAM
Beim Elektronenstrahlschmelzen werden, pulverförmige Metalle über einen steuerbaren Elektronenstrahl unter Vakuum verschmolzen. Es entstehen sehr feste metallische Objekte, die über einen komplexen Aufbau verfügen können. Das Verfahren ermöglicht auch das Verarbeiten von Metallen mit einem höheren Schmelzpunkt wie beispielsweise Titan.
DLP
Digital Light Processing ist ähnlich der Stereolithografie. Hier wird allerdings als Lichtquelle ein DLP-Projektor verwendet. Jüngste Projekte die auch als Open Source zur Verfügung stehen haben dieses Prinzip auch mit einem handelsüblichen Beamer realisiert.
MJM
Multi Jet Modeling, Polyjet Verfahren ist eine Mischung aus STL und FDM. Dabei wird ein flüssiger, lichtempfindlicher Kunststoff über einen Druckkopf auf eine Plattform aufgetragen und durch eine im Druckkopf integrierte Lichtquelle sofort ausgehärtet. Mittels mehreren Druckköpfen werden Supportstrukturen für überhängende Strukturen erzeugt die nach dem Druck mechanisch entfernt oder ausgewaschen werden müssen.
FTI
Film Transfer Imaging Verfahren von 3D Systems ist ähnlich dem MJM Prinzip. Eine Transportfolie trägt auf eine Plattform einen lichtempfindlichen, flüssigen Kunststoff auf, welcher mittels Projektor ausgehärtet wird.
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