3D-Printer: Druck Dir Deine Welt
Beinprothese
Eine Unterschenkelprothese aus dem 3D-Drucker hat ein Absolvent des Pforzheimer Studiengangs Industrie Design in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut entwickelt. Das Besondere: Sie kostet mit etwa 500 Euro weniger als herkömmliche Prothesen. Das Design der Außenhaut lässt sich verändern und die Hülle lässt sich an verschiedene Beine anpassen. Eine federartige Kohlefaser soll ein dynamisches Gehen ermöglichen.
Foto: WirtschaftsWocheHaarige Angelegenheit
Toupets gibt es jetzt aus dem 3D-Drucker. Forscher der Carnegie Mellon University haben sich dafür einen ansonsten lästigen Effekt zunutze gemacht: Wer mit flüssigen Klebstoff arbeitet, ärgert sich über die Fäden, die entstehen, wenn man die Tube vom Objekt entfernt. Der 3D-Drucker macht sich ebenjene Fäden zunutze und wiederholt ständig den Vorgang, der sie entstehen lässt, sodass dabei ein Büschel Haare dabei herauskommt. Von der Geschwindigkeit des Druckkopfs hängt es ab, wie dick der Faden wird. Neben Toupets können so auch Bürsten produziert werden.
Foto: dpa/dpaweb
Glanz und Glitzer
Wer New York City besucht und etwas Zeit hat, kann bei Michael McHale Designs in Brooklyn einen Kristalllüster in Auftrag geben. Nach 15 Stunden ist er fertig gedruckt. Umfang: rund 50 Zentimeter. Da er 899 Euro kostet, sollte man ein wenig Kleingeld dabei haben.
Raus aus der Box
In neuen Dimensionen denkt der niederländische Baukonzern Heijmans aus Amsterdam. Mit den 3-D-Druck-Revoluzzern von MX3D und Joris Laarman Lab will er Hollands Kanäle und Grachten mit individuell gestalteten Brücken überspannen. Sie entstehen nicht wie üblich in abgekapselten Geräten, sondern Roboterarme stellen sie Schicht für Schicht her. Die neue Produktionsmethode ermöglicht es, großflächige Strukturen in einem Stück zu produzieren.
Wir haben den Größten
Das behauptet das Berliner Start-up BigRep von sich – und meint sein Modell One.2 damit. Es bietet einen Kubikmeter Raum. Genug Platz zum Beispiel, um einen kunstvoll verzierten Tisch heranwachsen zu lassen. Laut Firmenchef René Gurka kommen die Hauptstädter „der Nachfrage kaum nach“. 95 Prozent ihrer Geräte exportieren sie ins Ausland.
Hahn auf
Als erster großer Badausrüster wagt sich American Standard mit der neuen Technologie auf den Markt. Gleich eine ganze Serie gedruckter Mischbatterien und Waschtisch-Armaturen wollen die Amerikaner auflegen. 24 Stunden dauert die Herstellung. In spätestens zehn Monaten sollen die Armaturen zu kaufen sein. Im Baumarkt werden sie kaum zu finden sein – bei Stückpreisen von knapp 11.000 bis nahe 20.000 Euro.
Abgefahren
Mit dem Strati hat Harvard-Absolvent und Local-Motors-Gründer John Rogers vergangenes Jahr das erste Auto vorgestellt, dessen Karosserie weitgehend aus dem Drucker stammt. Noch dieses Jahr will der Pionier in Maryland und Tennessee zwei Werke eröffnen, in denen die futuristischen Fahrzeuge in Serie gehen. Darunter auch dieser Sportwagen, den ein Fan namens Kevin Lo bei einem Modellwettbewerb entworfen hat. Mit angeblichen Kaufpreisen zwischen umgerechnet 15.000 und 25.000 Euro wären die schnittigen Elektroautos ein Schnäppchen.
Hoppla, jetzt komm ich
Deutlich vorsichtiger geht der größte Autobauer der Welt, Toyota, das Thema an. Bei seinem Elektro-Konzeptfahrzeug i-Road, einem Einsitzer für den Stadtverkehr, sollen künftige Kunden ihr Gefährt immerhin mit einem gedruckten persönlichen Schmuckteil über dem Scheinwerfer markieren können. Motto: Hoppla, hier komm ich! Individualisierung auf niedrigem Niveau.
Hoffnung für Armamputierte
Heutige Armprothesen kosten ein Vermögen: zwischen 12.000 und 70.000 Euro. Unbezahlbar für die meisten Menschen in armen Ländern, wo keine Krankenkasse die Kosten übernimmt. Mit gedruckten Prothesen aus Hartplastik will der Forscher Nick Dechev von der kanadischen Victoria Universität für sie eine bezahlbare Alternative schaffen. Prothesen des Vicotira Hand Projects sollen rund 200 Euro kosten. Ihre Träger können mit ihr greifen und halten.
Wer genügend Zeit mitbringt, kann sich im Café DimensionAlley, gelegen im Berliner Trendviertel Prenzlauer Berg, einen besonderen Spaß erlauben: Bevor genussvoll der Espresso geschlürft wird, können sich die Kunden von Café-Besitzerin Norma Barr ihre persönliche Tasse entwerfen. Lange warten auf ihren Kaffee müssen sie aber nicht. In dem Laden steht ein 3D-Drucker, der auf Knopfdruck die individuelle Tasse Schicht für Schicht aufbaut.
Nicht nur am Prenzlauer Berg, überall auf der Welt wächst das Interesse daran, Alltagsgegenstände selbst zu gestalten und herzustellen, statt sie bloß zu kaufen. Immer raffiniertere 3-D-Drucker bieten die Möglichkeit dazu. Sie verarbeiten inzwischen eine Vielfalt an Materialien – von Kunststoffen über Metalle bis zu Holz –, können auch größere Dinge anfertigen und werden zugleich schneller und billiger. Brauchbare Einstiegsmodelle kosten nicht mehr als rund 500 Euro.
So wird von Berlin über Tokio bis New York gedruckt, was die Kisten hergeben: Brillengestelle, Schmuck, Spielfiguren, Lampen, Stühle oder Teegeschirr, um nur ein paar Beispiele zu nennen. Selbst einen gestandenen Handarbeiter wie Deutschlands berühmtesten Modedesigner Karl Lagerfeld hat die Faszination der neuen Technologie gepackt: Auf der Modewoche Anfang Juli in Paris stellte er einen Anzug vor, der weitgehend aus dem Drucker stammen soll. Weltpremiere! Ein stolzer Lagerfeld verriet der französischen Nachrichtenagentur AFP: „Die Weste ist aus einem Stück gegossen, da ist kein Stück genäht.“
Deutsche würden 3D-Printer kaufen
Was in der Welt der Haute Couture Gesprächsstoff liefert, gefährdet womöglich schon bald die Existenz Zehntausender Näherinnen in Bangladesch. Nämlich dann, wenn sich eine Erfindung aus San Francisco durchsetzt. Dort haben die Gründer von Electroloom den mechanischen Webstuhl revolutioniert: Sie spritzen Baumwoll- und Polyesterfasern auf eine T-Shirt-Form aus Aluminium. Ein elektrisches Feld zieht die Fasern an. Unter Wärmezufuhr verkleben sie zum nahtlosen Hemd: abziehen, anziehen, fertig.
Was aber wird aus Millionen Arbeitsplätzen in den Fabriken, wenn Konsumenten sich ihre Produkte lokal ausdrucken können? Dreht es die Globalisierung zurück, wie Richard D’Aveni, renommierter Wirtschaftsprofessor an der Business School des Dartmouth College in den USA, glaubt. Seine Voraussage: „Viele Produktionen wandern dann zurück vor Ort, egal ob Schuhe, Spielzeug oder Elektronik.“
Auch für die Koryphäen großer Beratungsunternehmen wie Gartner, McKinsey und PwC hat die Technologie das Potenzial, die Welt umzukrempeln. Und sie sehen sie auf dem Weg in den Massenmarkt. Laut der Marktforscher von Wohlers Associates haben sich die Umsätze mit der revolutionären Drucktechnik seit 2009 auf mehr als vier Milliarden Dollar gut vervierfacht; ihre Kollegen von Canalys sagen bis 2018 Wachstumsraten von fast 46 Prozent voraus – jährlich.
Das Unternehmen Botspot hat unter der Leitung von Geschäftsführer Thomas Strenger ein ganz besonderes 3D-Konzept entwickelt. In seinem Berliner Laden können Menschen Miniatur-Figuren von sich nachdrucken lassen.
Foto: dpaDafür müssen sich die Kunden erst von allen Seiten in der gewünschten Pose mit speziellen Kameras abscannen lassen. Die 3D-Daten werden dann an einen Computer weitergegeben.
Foto: dpaAm PC werden die Daten dann auf die Größe der gewünschten Figur umgerechnet. Wie auch ein Dokument an einen Drucker gesendet wird, lässt sich die digitale 3D-Karte des Körpers per Mausklick an den Printer schicken.
Foto: dpaSo sehen Modelle der 3D-Drucker aus, die die Figuren aus Gips produzieren. Jeder 3D-Drucker besteht aus einer Schiene, auf der sich der Druckkopf im Rhythmus des digitalen Fahrplans hin und her bewegt. Über den Kopf wird je nach Drucker das entsprechende Material aufgetragen.
Foto: dpaEine rote Schutzhülle sorgt bei Botspot dafür, dass keine äußeren Einflüsse auf den empfindlichen Gips einwirken, der vorsichtig Schicht für Schicht nach der Druckvorlage übereinander gelegt werden.
Foto: PRAm Ende entsteht eine Gipsfigur, die nur noch etwas Farbe benötigt. Doch wie sieht der Druckvorgang unter der Schutzhülle genau aus?
Foto: PRGut ist das auf diesem Foto zu erkennen, das einen 3D-Drucker zeigt, der auf der Messe CeBIT in Hannover Plastik-Elemente gedruckt hat. Aus der kleinen rötlichen Spitze fließt das Material, das in hauchdünnen Schichten Stück für Stück aufgetragen wird. Dabei bewegt sich der Druckkopf langsam hin und her und gibt nach der Druckvorgabe vom PC das Material frei.
Foto: dpaInzwischen können die laserbasierten Verfahren wie das Laserschmelzen nicht nur Kunststoffe, sondern auch Keramiken und zahlreiche Metalle wie Edelstahl, Aluminium und Titan verarbeiten. Damit ist die Technik in einem für industrielle Anwendungen interessanten Bereich angekommen.
Foto: SiemensSo werden etwa bei Siemens spezielle Ersatzteile für Maschinen am Computer entwickelt. Dafür ist nicht Plastik oder Gips sondern Stahl nötig. Doch die Anfänge der Einzelteile entstehen auch hier am Computer. Ein CAD-Programm (Computer-Aided-Design) ermittelt die Daten, die am Ende an den Printer geschickt werden.
Foto: SiemensBeim Drucken von Stahl fliegen Funken. Ein Laser bringt das Edelstahlpulver auf Schmelztemperatur, also mehr als 1500 Grad Celsius. Die feinen Partikel werden dadurch fest miteinander verschmolzen. Die Auslenkung des Lasers – also seine Schreibbewegung – steuert hier ebenfalls ein Computer, der die elektronische Blaupause für ein komplexes Werkstück aus Edelstahl liefert. Hat der Laser das regelmäßige Muster einmal komplett nachgezeichnet, senkt sich die Pulverplattform kaum merklich ab. Ein Schieber streicht eine neue, etwa 50 Mikrometer dicke Pulverschicht aus und der feurige Stift kommt erneut zum Einsatz.
Foto: Siemens
Da wollen auch die Deutschen nicht zurückstehen und kurbeln die Nachfrage an. Zwei von drei Bundesbürger liebäugeln einer aktuellen Umfrage des Meinungsforschungsinstituts TNS Emnid zufolge jedenfalls mit dem Kauf eines 3D-Druckers, zehn Prozent sind schon fest entschlossen. Jeweils rund ein Viertel der Befragten kann sich sogar vorstellen, dass die Geräte in Zukunft auch Lebensmittel und Mahlzeiten zubereiten.
Nichts scheint mehr unmöglich zu sein – und täglich neue Meldungen von unglaublichen Entwicklungen bestätigen diesen Eindruck.
Bald wird der US-Badausrüster American Standard besondere Waschtisch-Armaturen und Mischbatterien anbieten, die aus dem Drucker stammen – in extravaganten Designs, die mit herkömmlichen Gießformen nicht zu realisieren sind. Dubai investiert in das erste Büro aus dem Zauberkasten, China präsentierte einen gedruckten Roboter, der älteren Menschen zur Hand gehen soll. Flugzeugbauer wiederum planen komplette Rümpfe zu drucken, Architekten aus den Niederlanden schicke Brücken, die die Kanäle des Landes überspannen sollen.
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