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Die faszinierende Reise des 3D-Drucks: Von den Anfängen bis zum Mainstream

Moderner 3D Printer

Die Welt der Fertigung wurde durch ein Verfahren revolutioniert, das nicht nur die Art und Weise veränderte, wie Produkte hergestellt werden, sondern auch ermöglichte, dass Komplexität und Personalisierung im Design neue Höhen erlangten. Diese Technologie ist bekannt als 3D-Druck oder additives Fertigungsverfahren. Wir tauchen ein in die Geschichte dieser bahnbrechenden Erfindung, von ihren bescheidenen Anfängen bis hin zu ihrer heutigen Rolle als treibende Kraft hinter innovativen Industrieanwendungen.


Erste Schritte der Erfindung


Die ersten Schritte auf dem Weg zum 3D-Druck wurden Anfang der 1980er Jahre gemacht, als Dr. Hideo Kodama die ersten Verfahren zum additiven Fertigen von Modellen schuf. Leider ging sein Beitrag mit einem verpassten Patentantrag unter. Das Rampenlicht richtete sich stattdessen auf Chuck Hull, der 1984 das Verfahren der Stereolithographie (SLA) patentieren ließ und 3D Systems, das erste Unternehmen im Bereich des 3D-Drucks, mitbegründete. Hulls Erfindung nutzte Ultraviolett-Laser, um in einem Becken aus flüssigem Photopolymerharz Schicht um Schicht zu härten und so dreidimensionale Objekte zu formen – ein Meilenstein, der die Grundlagen für zukünftige Entwicklungen in der additiven Fertigung legen sollte.


Verschiedene Methoden im Überblick


Mit der Zeit wurden verschiedene 3D-Druckverfahren entwickelt, wobei jedes einzelne seine eigenen Stärken und nuancierten Fertigungstechniken hat:

- Stereolithographie (SLA): War das erste additive Fertigungsverfahren, das kommerziell genutzt wurde.

- Fused Deposition Modeling (FDM): Diese Technik, entwickelt von Scott Crump Ende der 80er Jahre, nutzt das Prinzip des Extrudierens von thermoplastischen Filamenten.

- Selective Laser Sintering (SLS): Hierbei wird ein Laser verwendet, um Pulverpartikel in einem Bett Schicht für Schicht zu verschmelzen.

- Digital Light Processing (DLP) und Multi Jet Fusion (MJF): Beide stellen Weiterentwicklungen dar, die auf Lichtquellen und Tintenstrahlköpfe setzen.

- Für den Metallbereich wurden Selective Laser Melting (SLM) und Direct Metal Laser Sintering (DMLS) entwickelt.

Zum Wachstum der Branche trugen auch biomedizinischer Druck, der Bau von Gebäuden mittels Contour Crafting und weitere fortschrittliche Methoden bei.


Aufstieg zur Popularität


Als die frühen Patente für Technologien wie FDM und SLA Anfang der 2000er Jahre ausliefen, erlebte der 3D-Druck einen wahren Boom. Dank der Open-Source-Bewegung und erschwinglichen, desktopgroßen 3D-Druckern verbreitete sich das Verfahren rasch unter Enthusiasten und kleinen Unternehmen. Organisationen wie RepRap und MakerBot belebten eine Community, die innovativ mit 3D-Druck experimentierte und neue Anwendungsfelder erschloss.

Heute ist der 3D-Druck in Branchen wie dem Automobilsektor, der Medizin und der Luft- und Raumfahrt nicht mehr wegzudenken. Die Technologie ermöglicht eine bislang unerreichte Individualisierung, optimierte Materialnutzung und die Realisierung komplexer Designs, die herkömmliche Herstellungsmethoden an ihre Grenzen bringen würden.


Ausblick


Wenn man bedenkt, wie sich der 3D-Druck in nur vier Jahrzehnten entwickelt hat, kann man nur gespannt sein, welche Innovationen die Zukunft noch bereithalten wird. Es ist eine Geschichte voller Kreativität, Gemeinschaft und unerbittlicher Innovation – eine Geschichte, die noch lange nicht zu Ende erzählt ist.

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