Geschichte des 3D-Drucks


Unbedingt einen Versuch wert: Der Dampf von einigen Tropfen Nagellackentferner (Aceton) glättet die Oberfläche des ausgedruckten Objekts. Weil ich gerade nichts zu tun habe, kommen hier ein paar Zeilen zur Geschichte des 3D-Drucks und den unterschiedlichen Techniken…

3D-Drucker existieren seit 1984: In diesem Jahr entwickelte der Amerikaner Charles „Chuck“ Hull die Technologie, um dreidimensionale, physische Objekte auszudrucken. Er nannte sie „Stereolithografie“, erhielt darauf 1986 sein Patent, gründete 3D Systems und entwickelte den ersten kommerziellen „Stereolithography Apparatus“ (SLA). Bei der Stereolithografie wird in einem Bad, das mit flüssigem, lichtempfindlichen Kunststoff gefüllt ist, per Laser eine hauchdünne Schicht nach der anderen ausgehärtet. Nach jeder Schicht senkt die Maschine das Werkstück etwas in die Flüssigkeit herab, dann fährt der computergesteuerte Laser erneut über jene Flächen, die ausgehärtet werden sollen. Nach und nach entsteht so das Objekt. UV-sensitive Suppe (Photopolymere) gibt es übrigens seit den 40er/50er Jahren, sie ist auch Fundament der moderern Siebdruck-Industrie. Der Detailreichtum dieser 3D-Drucke ist bisher unübertroffen. Inzwischen gibt’s so etwas für zu Hause: Der Form 1 von  formlabs kostet allerdings knapp 3.300 US-Dollar.

1987 bekam Hull Konkurrenz durch Dr. Carl Deckard von der Universität von Texas und seinem „Selective Laser Sintering“ (SLS): Dieser Prozess verwendet statt flüssigem Kunststoff feinstes Pulver (Kunststoff, Glass oder Metall). Das wird durch die Hitze des Lasers mit der darunter liegenden Schicht verschmolzen. Das geht, wenn man wirklich will, auch mit Zucker (CandyFab) 🙂 Auch soll es bald eine Heimversion geben (siehe letzter Absatz).

1988 erfand S. Scott Crump zusammen mit seiner Frau Lisa das „Fused Deposition Modeling“ (FDM). Der FDM-Prozess braucht weder Kunststoffbad noch Laser, sondern trägt erhitzen Kunststoff über eine feine Düse auf. Im Grunde eine sehr feine Heißklebepistole. Nach diesem Prinzip arbeiten die allgemein bekannten DIY-Printer wie MakerBot, RepRap, Prusa & Co. Im gleichen Jahr patentierte Michael Feygin das „Laminated Object Manufacturing“ (LOM), bei dem Papierseiten oder Folien aufeinandergeschichtet, verklebt und zugeschnitten werden. So etwas ermöglicht zum Beispiel 3D-Druck mit einem Stapel 0815 Druckerpapier.

Schließlich patentierte dann noch 1993 das Massachusetts Institute of Technology seine „3 Dimensional Printing Techniques“ (3DP). Diese Geräte erinnern an normale Tintenstrahldrucker, nur dass keine Farbe auf Papier, sondern ein Klebstoff auf ein nahezu beliebiges Pulver (unter anderem Keramik) aufgetragen wird. Kleine Anmerkung am Rande: Das Patent auf diese Technik lief bereits am 20. April 2010 aus. Siehe US-Patentamt. Ich schätze, das war dann auch der Startschuss für die Entwicklung von Pwdr, der DIY-Version für zu Hause (ca. 1000 $).

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