31.10.2016

3D-Drucker: Rentable Investition für Architekten und Ingenieure

Im November des letzten Jahrs wurde die syrische Ruinenstadt Palmyra von Truppen des Islamischen Staates dem Erdboden gleich gemacht. Mehrere 2000 Jahre alte Denkmäler wurden dabei zerstört, so dass wichtige Zeugnisse einer frühen Hochkultur verloren gingen. Das Gebiet um Palmyra ist inzwischen längst zurückerobert worden, und Wissenschaftler des Institute of Digital Archeology, einer Kooperation der renommierten Universitäten Oxford und Harvard, haben sich daran gemacht, die zerstörten Denkmäler wieder herzustellen. Ein erstes Objekt, nämlich der Triumphbogen, wurde bereits im April am Trafalgar Square in London der Öffentlichkeit vorgestellt. Das Besondere dabei: Es stammt komplett aus 3D-Druckern.

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© doomu / Shutterstock

3D-Drucker vereinfachen mühsame Prozesse im Modellbau

Es muss nicht gleich ein ganzes Bauwerk sein; auch im kleineren Maßstab können diese Geräte Ingenieuren und Architekten die Arbeit deutlich erleichtern. In besonderem Maße gilt das für das Anfertigen von Modellen.

Bisher war das Erstellen eines Prototyps mit einem immensen Aufwand verbunden. Rohstoffe wie Holz mussten in mühsamer Kleinstarbeit zu Recht gefräst werden. Beim kleinsten Fehler musste man dabei von vorne anfangen. Wollte man gleich mehrere Modelle anfertigen, so musste man anschließend eine Form erstellen, um diese zu gießen.

Durch den Einsatz von 3D-Druckern geht dieser Prozess nun deutlich schneller und einfacher von Statten. Das gewünschte Modell wird mit Hilfe von speziellen Programmen am Computer vorgefertigt und anschließend einfach „ausgedruckt“. Da diese Drucker sehr exakt arbeiten, bekommt man mühelos die gewünschten Maße. Auch wenn es mehrere Exemplare sein sollen, sind keine zusätzlichen Arbeitsschritte mehr nötig – wenn man von ein paar Mausklicks absieht.

Architekten können ihre Vorstellungen leichter vermitteln

Um ein Projekt zu planen, fertigt man als Architekt einen Bauplan an. Das Problem dabei: anhand eines solchen Plans ist es für die meisten Kunden nur sehr schwer möglich, sich das fertige Gebäude vorzustellen. Mit Hilfe eines Modells geht das deutlich einfacher. Diese in mühevoller Kleinstarbeit zu erstellen, gehört der Vergangenheit an, wenn man einen 3D-Drucker verwendet.

Ein großer Vorteil ist es auch, dass man den Kunden am Entstehungsprozess beteiligen kann. So kann er direkt seine Wünsche und Anforderungen einbringen, während das Modell am PC erstellt wird. Die Konsequenz: Alles wird direkt zu seiner Zufriedenheit erledigt – etwas Besseres kann einem Dienstleister kaum passieren.

Welche Arten von 3D-Druckern gibt es?

Es gibt mehrere Verfahren, mit denen diese Geräte die gewünschten Produkte und Modelle erstellen. Die drei gängigsten sollen nun kurz vorgestellt werden.

Stereolithographie

Nach diesem Prinzip funktionierte der erste 3D-Drucker, der bereits 1983 vom Amerikaner Chuck Hull entwickelt wurde. Dabei wird flüssiger Kunststoff in kleinen Schichten auf einer Arbeitsfläche aufgetragen und anschließend an den entsprechenden Stellen ausgehärtet. So entsteht nach und nach das geplante Modell.

Selektives Laser-Sintern (SLS)

Dieses Verfahren ist der Stereolithographie sehr ähnlich. Es unterscheidet sich von ihr lediglich insofern, als dass anstelle eines flüssigen Grundstoffs ein Pulver verwendet wird. Beim Druckprozess wird es zunächst geschmolzen, um dann so ausgehärtet zu werden, dass das Modell langsam wachsen kann.

Fused Deposition Modeling (FDM)

Besonders für kleinere Betriebe dürfte dieses Verfahren das interessanteste sein, da Geräte, die nach diesem Prinzip arbeiten, schon für relativ kleines Geld zu haben sind. Auch hier wird der Werkstoff zunächst geschmolzen. Eine Düse trägt ihn danach so auf, dass das am PC vorgefertigte Modell in 3D das Licht der Welt erblickt. Da das anschließende Aushärten etwas Zeit in Anspruch nimmt, werden beim FDM auch Stützelemente mit ausgedruckt, die am Ende abgebrochen werden müssen.

Weiterführende Infos rund um das Thema 3D-Druck

Wer sich noch weiter über diese Geräte, ihre Funktionsweise und das benötigte Zubehör informieren will, kann dies bei diesem Online-Lexikon tun.

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