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3D-Drucker

Kreativität zum Anfassen: 3D-Drucker für daheim

Bauteile, Modelle, Prototypen – vieles, was „im Kopf“ möglich ist, lässt sich jetzt auch in echt erschaffen. Erschwingliche 3D-Drucker werden immer besser.

© Fischertechnik

© Fischertechnik

Eigentlich kaum zu glauben, dass die Erfindung des dreidimensionalen Drucks schon 33 Jahre zurückliegt. Der Ingenieur Chuck Hull aus den USA entwickelte den ersten „Stereolithografen“, der räumliches Drucken durch schichtenweisen Aufbau realisierte. Computergesteuert entstehen in einem 3D-Drucker nach vorprogrammierten Maßen und Formen echte Objekte. Wenige Jahre später hatte eine solche Maschine ihren ersten Fernsehauftritt in einer amerikanischen Sendung.

Was man früher nur aus Science-Fiction-Filmen oder -Romanen kannte, blieb lange Zeit nur den Profis vorbehalten, allein schon wegen des hohen Preises. Doch in den letzten Jahren hat sich viel getan, immer öfter sieht man die Geräte etwa in Kopierläden oder in Fotoateliers. Auf den Punkt bringt es ein TV-Magazin für kleine und mittelständische Unternehmen: „Natürlich kann man sich auch selbst Brötchen backen, die Haare schneiden oder einen Blumenstrauß binden. Und trotzdem gehen die meisten doch eher zum Bäcker, Friseur oder Floristen und nehmen den gebotenen Service in Anspruch.“ 

© Wire_man / Fotolia / 3D-Drucken ist nicht mehr nur Profis vorbehalten.

Klar, zu einem perfekten 3D-Druck gehören Qualität und Erfahrung – weshalb der Gang zum Profi sicher ein guter Tipp ist. Beide lassen sich aber längst auch im privaten Rahmen sammeln, sofern man bereit ist, einige hundert Euro für ein Einsteigergerät auszugeben. Für die Anwendung daheim kommen meist Kunststoffe und Metalle als Werkstoffe zum Einsatz. Absolut beeindruckend ist es, dabei zuzusehen, wie in dem meist 15 bis 20 Zentimeter großen würfelförmigen Raum zum Beispiel eine kleine Statue entsteht, ein selbst entworfenes Spielzeug, ein ausgefallenes Kunstobjekt, sogar Ersatzteile für Elektronikgeräte – der Kreativität und Fantasie sind praktisch keine Grenzen gesetzt.

Einstieg in 3D-Druck schon für Kinder und Jugendliche

Apropos Spielzeug: Fischertechnik bietet in Kooperation mit dem 3D-Druck-Spezialisten German RepRap ein Gerät speziell für Kinder und Jugendliche an, der nicht mit einem Gehäuse umbaut ist, sondern erst einmal betriebsfähig zusammengebaut werden muss. Der Hersteller aus dem Schwarzwald stellte bereits 1985 den ersten computergesteuerten Roboter aus einem Baukastensystem vor und präsentierte 2014 den ersten mit Gesten gesteuerten Roboter aus einem Konstruktionsbaukasten.

© fischertechnik / Das Modell 536624 macht die Technik von 3D-Druck sicht- und erlebbar.

Der Druckraum beim Fischertechnik 536624 ist zwar mit 115 x 100 x 80 mm relativ klein, aber die Technik ist durch das fehlende Gehäuse sicht- und erlebbar, und sie lässt sich ohne Werkzeug oder Lötarbeiten aufbauen. Beim Drucken wird ein drahtförmiger Kunststoff, das sogenannte Filament, in einer beheizten Düse erhitzt, um dann verflüssigt in einer Schichtdicke von 0,2 mm aufgetragen zu werden. Schicht für Schicht werden so die Konturen für einfarbige Gegenstände aufgetragen.

Wichtige Kriterien für die richtige Auswahl

Diese Schichtdicke ist – neben Druckraum, Druckgeschwindigkeit, Genauigkeit der Positionierung und natürlich dem Preis – eines der wichtigsten Kriterien beim Vergleich unterschiedlicher Geräte. Je kleiner der Wert, desto filigraner und „fließender“ erscheint das gedruckte Objekt. Die Schichten sind dann nicht so leicht erkennbar, und kleinere Details wirken qualitativ besser.

© XYZprinting / Günstiger Einstieg in 3D-Druck mit dem "da Vinci 1.0 junior".

Zu den bekanntesten 3D-Druckern gehören die „da Vinci“-Geräte der Firma XYZprinting, etwa der kompakte da Vinci 1.0 Junior, der sich besonders für Schulen, Bastler, Modellbauer und andere Privatanwender eignet. Das Motto: einfach aufstellen, einschalten und ohne Montage oder Kalibrierung sofort in Betrieb nehmen. Ein integrierter SD-Kartenleser ermöglicht das Drucken selbst ohne Computer.

Als weltweite Nummer 1 unter den 3D-Druckern, mit denen man Objekte nicht nur drucken, sondern vorher auch scannen kann, gilt der „da Vinci 1.0S AiO“ – Vorkenntnisse oder Erfahrung im Bereich 3D-Modellierung sollen nicht notwendig sein. Günstiger ist das Modell 1.0A, das ohne Scan-Funktion auskommt. Der 1.1 Plus wiederum hat WLAN und einen großen Touchscreen an Bord, und über eine eingebaute Kamera kann man den 3D-Druckauftrag überwachen – sogar mittels App direkt über das eigene Smartphone.

Für die 3D-Modellierung liegt den meisten Geräten eine CAD-Software bei (computergestütztes Design), und oft lassen sich auch fertige Modelle über Hersteller- oder Forenseiten aus dem Internet nachladen.

© Fischertechnik / Über CAD-Software lassen sich 3D-Objekte entwerfen, die später gedruckt werden.

Schon ganze Gebäude entstehen im 3D-Druck

Und die Entwicklung geht rasant weiter. Schon jetzt ermöglichen neue Druckverfahren nicht nur vielfarbige Drucke, sondern auch den Aufbau von Objekten innerhalb von wenigen Minuten. Noch viel weiter sind übrigens andere Länder: In Dubai wurde in diesem Jahr das erste 3D-gedruckte Bürogebäude eröffnet, bis 2030 soll der Anteil der so erstellten Gebäude im ganzen Land auf 25 Prozent steigen – bei bis zu 80 Prozent weniger Baukosten. In China wurden schon Bauteile für ganze Villen „gedruckt“, und in Amsterdam ist jetzt sogar ein vierstöckiges Grachtenhaus geplant.

Fazit

3D-Druck wächst aus den Kinderschuhen heraus. Schon ab wenigen hundert Euro lassen sich erstaunliche Ergebnisse für daheim erzielen, so dass kreative Ideen spielerisch Wirklichkeit werden können. Optimale Objekte gelingen vielleicht nicht immer gleich nach Inbetriebnahme, aber mit etwas Beschäftigung mit dem Gerät und reichlich Hilfsangeboten im Internet klappt‘s auch mit dem ersten Entwurf. Auf jeden Fall machen 3D-Drucker großen Spaß.

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