Wie funktionieren 3D-Drucker?
Am alten Herd ist ein Plastikteil abgebrochen und es gibt kein Ersatz mehr dafür? Du hast einen selten, aber wichtigen Lego-Stein verloren? Du hast eine Idee im Kopf, dir fehlt allerdings ein Prototyp? Genau hier kommen 3D-Drucker zum Einsatz.
3D Drucker sind eigentlich gar keine neue Erfindung. Die rasante Entwicklung des 3D-Drucks begann Anfang der 80er Jahre, getrieben durch den Bedarf an schnellen und kostengünstigeren Lösungen zur Generierung von Prototypen für die Serienfertigung. Wissenschaftler*innen aus der ganzen Welt haben an dem 3D Druck getüftelt, doch als Erfinder gilt allgemein der US-Amerikaner Charles Hull. Er meldete 1984 sein erstes Patent für einen Prototypen des 3D Druckers an. Seitdem wurde die Technologie immer stetig weiterentwickelt.
3D-Drucker sind in den letzten Jahren immer populärer geworden und haben sich in vielen Bereichen etabliert. In diesem Lernpfad werden wir uns mit den Grundlagen des 3D-Drucks beschäftigen und herausfinden, wie diese Geräte funktionieren.
Hinweis
Hamburger Lehrkräfte können im LMS Lernen Hamburg für die Absolvierung dieses Kurses ein Teilnahmezertifikat des Landesinstituts für Lehrerbildung und Schulentwicklung Hamburg erhalten.
Was ist ein 3D-Drucker?
Ein 3D-Drucker ist ein Gerät, das Objekte in drei Dimensionen aus einem digitalen Modell erstellt. Die meisten 3D-Drucker verwenden einen additive Fertigungsprozess, bei dem Schichten von Material nach und nach aufgebaut werden, bis das gewünschte Objekt entsteht.
Wie funktioniert ein 3D-Drucker?
Der additive Fertigungsprozess beginnt mit dem Erstellen eines digitalen 3D-Modells des zu druckenden Objekts. Dieses Modell wird in ein Format umgewandelt, das von der Drucksoftware verarbeitet werden kann. Die Drucksoftware "slices" das Modell in dünne Schichten und generiert eine Reihe von Befehlen, die den Drucker steuern. Der Drucker führt diese Befehle aus und baut das Objekt Schicht für Schicht auf.
Wo kommen 3D-Drucker zum Einsatz?
3D-Drucker kommen in vielen Bereichen zum Einsatz. Sie werden häufig in der Prototypenentwicklung verwendet, da sie schnell und kostengünstig Modelle erstellen können. Darüber hinaus werden 3D-Drucker auch in der Herstellung von Kleinserien und Ersatzteilen eingesetzt. In den letzten Jahren haben sich auch die Preise für Consumer-Grade 3D-Drucker stark reduziert, was dazu führte, dass immer mehr Menschen Zugang zu dieser Technologie haben.
Welche Vor- und Nachteile gibt es beim 3D-Druck?
Wie bei jeder Technologie gibt es auch beim 3D-Druck Vor- und Nachteile. Zu den Vorteilen gehören die schnelle Erstellung von Prototypen, die hohe Präzision und die Möglichkeit, individuelle Designs zu erstellen. Nachteile des 3D-Drucks sind unter anderem die hohen Kosten für die Hardware und die begrenzte Auswahl an verfügbaren Materialien.
Folgend ein kleiner Wissenstest: