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3D Blog

3D Druck: Vom Blatt Papier zum menschlichen Organ

May 18th, 2013

3D Drucker sind seit dem Ende der 80er Jahre bekannt. Der Unterschied eines 3D Druckers zu einem normalen Standartgerät ist die Räumlichkeit, die ein 3D Drucker herstellt im Gegensatz zu der ebenen Fläche, die wir von einem Papierdrucker kennen. Auch das Material ist bei dem 3D Modell keines falls auf eine Art beschränkt. Die Innovation bietet an, abhängig vom Druckverfahren, beinahe jedes nötige Material – von Kunststoff bis hin zu Körperzellen – zu einem neuen Produkt um zu setzen. Die „Bauanleitung“ wird durch einen PC an den Drucker direkt weitergegeben. Produktgestalter haben die Möglichkeit mittels einer ausgewählten Software, den Entwurf des Objektes selbst zu gestalten und dann via CAD (Computer Aided Design) in Auftrag zu geben. Das Programm spaltet das digitale Modell in hauchdünne Schichten und gibt jede einzelne an den Drucker weiter. Entweder wird dann das pulverartige Material Schicht für Schicht auf der Arbeitsfläche geformt und verschweißt oder flüssiges Material wird nach dem CAD modelliert und im Anschluss getrocknet. Welches Verfahren man auch wählt, die gewünschten Effekte sind vor allem die Ersparung an Materialkosten, die nicht unnötig verschüttet oder verloren gehen können; die Minimierung des Aufwandes, da das computergesteuerte Programm bereits eine detaillierte Beschreibung zur Modellierung einer Vorlage zur Produktion bietet. Die sofortige Weiterverwendbarkeit des Ergebnisses spart Zeit und weitere Kosten. Der aktuelle Trend für die 3D Technologie ermöglicht den Erwerb eines 3D Druckers für Interessenten jeder sozialen Schicht. Aufgrund der vergleichsweise humanen Kosten von plus/minus 1000 Euro können auch alle Forschungseinrichtungen, Universitäten und Schulen schon bald auf einen 3D Drucker zugreifen.

Die neue Technologie ist vor allem im Bereich der Medizin in den letzten Jahren verarbeitet worden. Das Forest Institute for Regenerative Medicine in Winston-Salem, North Carolina, USA, ließ einen 3D Drucker zur Herstellung von Knorpeln für Patienten konstruieren, der aus Knorpelzellen von Kaninchen und Polycaprocaton eine 1 Millimeter dicke, fünf-schichtige Materie herstellt, die als Maßanfertigung für bestimmte Patienten zur Verfügung gestellt werden soll.
Lederprodukte wie Schuhe sollen in der Zukunft ebenfalls mit Hilfe von 3D Druckern hergestellt werden. Investmentmanager Peter Thiel stellt für diesen Zweck eine sechsstellige Summe an Institute zur Verfügung, die sich mit der Erforschung dieses Gebietes auseinander setzen sollen. Eine der Motivationen dazu ist die bestehende Diskussion über das Schlachten von Tieren, das durch das innovative Drucken von zum Beispiel Fleisch, eingestellt werden kann.
Und auch das Militär ist an der Anwendung der Technologie interessiert: Die kostengünstige Alternative für die Herstellung von Komponenten zur Ressourcenerneuerung bietet vor allem die Möglichkeit zur Reduzierung des Energieverbrauchs. So will die Energiebehörde optimistischer Weise eine 50%ge Konsumentlastung an Energie auf ihr Agenda setzen, und das nur dank der Innovation „3D Druck“.