Wissenswert: Drucken in 3D

Weihnachten steht kurz vor der Tür. Nur noch wenige Tage bis Heiligabend, und die Hälfte der Geschenke fehlt noch. Was nun? Man ist ja schließlich kein Zauberer, der die Geschenke aus dem Nichts herbeischaffen kann. Oder doch? Fragt man die Technik, ist das heute kein Problem mehr: Egal ob eine Designerlampe, eine Handyhülle oder schicke Ohrringe: Anstatt sich in überfüllten Kaufhäusern zu drängeln, könnte man das alles theoretisch auch bequem von Zuhause herstellen. Vorausgesetzt, man besitzt einen 3D-Drucker: Der kann das.

Die Technik des 3D-Drucks ist im Grunde ein alter Schuh. Die Industrie arbeitet schon seit den 80er Jahren mit diesem Verfahren, zum Beispiel um Prototypen herzustellen. Neu ist, dass mittlerweile auch jeder Otto Normalverbraucher den 3D-Drucker benutzen kann – auch zuhause. Denn brauchbare Modelle sind bereits für ein- bis zweitausend Euro erhältlich. Doch wie funktioniert dreidimensionales Drucken?

Der 3D-Drucker baut ein Objekt von unten nach oben auf. (Foto: kakissel/Flickr.com)

Der 3D-Drucker baut ein Objekt von unten nach oben auf. (Foto: kakissel/Flickr.com)

Die für den privaten Gebrauch interessanten Drucker arbeiten mit dem sogenannten Fused Deposition Modeling (FDM) – zu deutsch: Schmelzschichtung. Dabei werden die verschiedenen Materialen, zum Beispiel Kunststoffe oder Kunstharze, im Inneren des Druckers geschmolzen und aus einer kleinen Öffnung herausgepresst. Die zähflüssigen Würste können dann in beliebigen Formen aufgetragen werden – Schicht für Schicht, bis das gewünschte Objekt fertig ist.

Dreidimensionale Vorlagen

Als Vorlage dienen, wie beim Drucken auf Papier, digitale Dateien. Sie beinhalten einen Bauplan, der mithilfe spezieller Software am PC oder sogar auf dem Smartphone erstellt werden kann. Beim Druckvorgang hält sich der Drucker exakt an die Angaben dieser Pläne. Solche Modelle werden bereits seit Längerem für die Herstellung von Maschinenbauteilen verwendet. Normalerweise läuft die Umsetzung aber genau andersherum ab: Von einem Block von Rohmaterial wird so lange Material weggeschnitten, bis er die gewünschte Form hat. 3D-Drucker fügen dagegen so lange Materialpartikel zusammen, bis das Objekt die Form des Computermodells angenommen hat.

Günstige Modelle weisen Mängel auf

Während der 3D-Drucker in der Industrie bereits großen Anklang findet, ist er für den privaten Gebrauch zur Zeit nur bedingt geeignet. Zwar hat die Stiftung Warentest bereits einige Drucker unter die Lupe genommen und als tauglich bewertet, doch gerade am Anfang müssen Benutzer viel Fingerspitzengefühl mitbringen. Besonders die günstigeren Modelle weisen noch viele Mängel auf: So gehen beim Druck oft Details – wie die Gesichtszüge einer kleinen Spielfigur- verloren oder die Produkte haben Löcher. Außerdem dauert es Stunden, selbst kleine Figuren zu drucken.

So kann eine selbstgedruckte Handyhülle aussehen. (Foto: shapeways/Flickr.com)

So kann eine selbstgedruckte Handyhülle aussehen. (Foto: shapeways/Flickr.com)

Einzelne Gegenstände könnten aber schon jetzt mit dem notwendigen technischen Know-How zuhause gedruckt werden. Und das wirft neue Fragen auf: Wie ist das zum Beispiel eigentlich mit dem Urheberrecht bei Ersatzteilen, wenn ich mir zum Beispiel eine neue Hülle für mein Handy ausdrucke?

Wer die 3D-Modelle nur für den Privatgebrauch ausdruckt, hat juristisch wenig zu befürchten. Anders sieht das aus, wenn man seine Drucke auch verkaufen will. Bei Nachbauten von patentierten Teilen gibt es im Patentrecht Schutzfristen von bis zu 25 Jahren.

Viele Fragen, die der 3D-Druck aufwirft, sind außerdem juristisch noch gar nicht geklärt. Dazu gehört auch die rechtliche Einordnung von 3D-Druckvorlagen. Im Internet kursieren bereits jetzt Anleitung für diverse Ersatzteile. Auch einige Produkthersteller bieten schon Anleitungen für ihre Produkte oder Ersatzteile zum Kauf an.

Waffen drucken?

Mögliche Rechtsstreits sind dabei nicht das einzige Problem, denn der 3D-Druck kann auch Gefahren bergen: So gelang es einer texanischen Firma, mit einem Metall-3D-Drucker eine funktionsfähige Waffe herzustellen. Die Firma besitzt eine Lizenz, die ihr die Herstellung von Waffen erlaubt – doch was, wenn sich in Zukunft jeder einfach zuhause eine Pistole ausdrucken kann? In Amerika wäre das sogar erlaubt – das birgt große Gefahren, denn so können Waffen in Hände von Menschen gelangen, die nicht damit umgehen können. Ebenso kann auch beim Druck eine Menge schief gehen und selbst den fachmännischen Umgang mit der Waffe gefährlich machen. Deshalb brauchen Leute, die ihre selbstgedruckten Waffen auch verkaufen wollen, selbst in Amerika eine Lizenz. In Deutschland ist es dagegen verboten, ohne Waffenschein eine Pistole zu besitzen – egal ob selbstgedruckt oder nicht.

Aktuell kosten die speziellen Metall-3D-Drucker noch bis zu 130 000 Euro. Doch ein US-Start-up-Unternehmen will sie jetzt auch für Normalverbraucher erschwinglich machen. Ab 500 Dollar sollen die neuen Geräte zu haben sein. Sie zielen allerdings eigentlich nicht auf die illegale Produktion von Waffen ab, sondern vielmehr auf die Herstellung von kleineren Bauteilen oder Metallschmuck.

Organe aus dem Drucker

Trotz aller Probleme und möglicher Gefahren stecken riesige Chancen in der neuen Technologie. Besonders bemerkenswert ist, wie die Technologie im Bereich Medizin genutzt wird: Firmen in den USA forschen und arbeiten bereits mit sogenannten Bioprintern. Hinter dem Begriff verbirgt sich auf den ersten Blick ein normaler 3D-Drucker – der jedoch mit lebendigem Zellmaterial arbeitet. So haben Wissenschaftler von der Cornell-Universität in Ithaca im Bundesstaat New York mit Hilfe eines 3D-Druckers ein Ohr aus einer Biotinte aufgebaut. Diese speziell gefertigten Ohren könnten in Zukunft möglicherweise als Implantate verwendet werden. Zwar ist auch diese Technik momentan noch nicht ausgereift, doch die Fortschritte lassen hoffen: So glauben Forscher, dass es irgendwann möglich sein wird, funktionsfähige Organe einfach mittels Bioprinter herzustellen und zu implantieren. Das ist momentan noch mehr Zukunftsvision als Realität – aber war das der 3D-Drucker selbst nicht vor nicht allzu langer Zeit auch noch?

1 Comment

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.