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TECHNIK IM FOKUS DATEN FAKTEN HINTERGRÜNDE Petra Fastermann 3D-Drucken Wie die generative Fertigungstechnik funktioniert Technik im Fokus TechnikimFokus Photovoltaik–WieSonnezuStromwird Wesselak,Viktor;Voswinckel,Sebastian,ISBN978-3-642-24296-0 Komplexität–WarumdieBahnniepünktlichist Dittes,Frank-Michael,ISBN978-3-642-23976-2 Kernenergie–EineTechnikfürdieZukunft? Neles,JuliaMareike;Pistner,Christoph(Hrsg.),ISBN978-3-642-24328-8 Energie–DieZukunftwirderneuerbar Schabbach,Thomas;Wesselak,Viktor,ISBN978-3-642-24346-2 Werkstoffe–Unsichtbar,aberunverzichtbar Weitze,Marc-Denis;Berger,Christina,ISBN978-3-642-29540-9 WerkstoffGlas–AlterWerkstoffmitgroßerZukunft Schaeffer,Helmut;Langfeld,Roland,ISBN978-3-642-37230-8 3D-Drucken–WiediegenerativeFertigungstechnikfunktioniert Fastermann,Petra,ISBN978-3-642-40963-9 WeitereBändezurReihefindenSieunter http://www.springer.com/series/8887 Petra Fastermann 3D-Drucken Wie die generative Fertigungstechnik funktioniert PetraFastermann FasterpolyGmbH Krefeld,Deutschland ISSN2194-0770 ISBN978-3-642-40963-9 ISBN978-3-642-40964-6(eBook) DOI10.1007/978-3-642-40964-6 DieDeutscheNationalbibliothekverzeichnetdiesePublikationinderDeutschenNa- tionalbibliografie;detailliertebibliografischeDatensindimInternetüberhttp://dnb.d- nb.deabrufbar. SpringerVieweg ©Springer-VerlagBerlinHeidelberg2014 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Ver- wertung,dienichtausdrücklichvomUrheberrechtsgesetzzugelassenist,bedarfder vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen,Übersetzungen,MikroverfilmungenunddieEinspeicherungundVer- arbeitunginelektronischenSystemen. DieWiedergabevonGebrauchsnamen,Handelsnamen,Warenbezeichnungenusw.in diesemWerkberechtigtauchohnebesondereKennzeichnungnichtzuderAnnahme, dasssolcheNamenimSinnederWarenzeichen-undMarkenschutz-Gesetzgebungals freizubetrachtenwärenunddahervonjedermannbenutztwerdendürften. Einbandabbildung:InfObjekte,JohannesTsopanides FotonachweisUmschlag:SHAPESiNPLAY,Berlin GedrucktaufsäurefreiemundchlorfreigebleichtemPapier. SpringerViewegisteineMarkevonSpringerDE.SpringerDEistTeilderFachver- lagsgruppeSpringerScience+BusinessMedia www.springer-vieweg.de Vorwort Dieses Buch soll jedem, der schon einmal von 3D-Druck gehört hat, kurz und knapp eine Einführung in diese auch Privatpersonen immer zugänglichere Zukunftstechnologie geben. Es hat vor allem das Ziel, dieLeserinnenundLeserdazuanzuregen,sichweitermit3D-Druckzu beschäftigen.Vorkenntnissewerdenzum Verständnisnichtbenötigt.Es reicht aus, wenn Sie sich für das Thema interessieren. Das Buch bietet umfassende Erklärungender Technologie. Gleichzeitig soll es Denkan- stößeundIdeenvermitteln. DieLektüreversetztSieindenStand,dieGrundlagenderTechnikzu verstehen und – im Idealfall – 3D-Druck selbst praktisch anzuwenden. AlsPrivatpersonsollenSiesichdazuermutigtfühlen,meinenVorschlä- gen zu folgen und selbst eine kostenlose Software auszuprobierenoder möglicherweise sogar in einem FabLab einen 3D-Drucker zu nutzen. SchließlichgibtesauchnochRatschlägedazu,wieSieambestenvorge- hen,wennSieeinen3D-Druckererwerbenmöchten. Wasbedeutet3D-DruckfürdenEinzelnen?Welchegesellschaftlichen undwirtschaftlichenVeränderungen–zumBeispielinderMedizintech- nikoderderIndustrie–wirdesdurchdieseZukunftstechnologiegeben? Diese Fragen möchte ich mit dem Buch beantworten. Zusätzlich soll es ein kompaktes Grundlagenwerk sein, das auch Tipps und Hinweise aufweiterführendeWerkeundMöglichkeitengibt,dieSiesichüberdas Ihnen mit dem Buch vermittelte Basiswissen hinaus selbst erschließen können. Dieses kleine Werk ist eine komprimierte Zusammenfassung eines sehr komplexen Themas: Anders als bei vielen nur auf Technik kon- zentrierten Büchern werden darin auch die gesellschaftlichen Einflüsse V VI Vorwort des 3D-Drucks sowie Trends und Zukunftsperspektiven behandelt. Ich versuche,miteinem aktuellenBezugeinen Gesamtzusammenhangher- zustellen. Mein besonderer Dank gilt Edward von Flottwell, der mich mit sei- nemRatundseinerkonstruktivenKritikbeidiesemBuchunterstützthat. Vielen Dank an den Springer-Verlag, insbesondere an Frau Hester- mann-BeyerleundFrauKollmar-Thoni,fürdieaußerordentlichguteZu- sammenarbeit. Krefeld-Uerdingen,imHerbst2013 PetraFastermann Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung:3D-DruckalsneueindustrielleRevolution? . 1 1.1 EinerevolutionäreTechnologie–odernicht? . . . . . . 1 1.2 Wasverbessertwerdensollte . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2.1 3D-DruckerfürPrivathaushalte solltenanwenderfreundlichersein . . . . . . . . . 2 1.2.2 FürdieIndustriemussdas3D-Drucken schnellerwerden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3 ÜberwältigendeEntwicklungen. . . . . . . . . . . . . . . 4 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 JederkannErfinderundEntwicklerwerden . . . . . . . . 7 2.1 SelbstHerstellerwerden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 Wasist3D-Druck? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.1 3D-Druck–wasmanalsAnwenderwissenmuss . . . . 12 3.2 EineDateiaufDruckbarkeitprüfen . . . . . . . . . . . . 15 3.3 Der3D-Druckvorgang,erklärtamBeispiel desPolyJet-Verfahrens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.3.1 Das3D-Drucken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 3.3.2 Stütz-oderSupport-Materialwirderforderlich . 19 4 RapidPrototypingoder3D-Druck? . . . . . . . . . . . . . . 23 4.1 EsgibtUnterschiede . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 VII VIII Inhaltsverzeichnis 5 Welche3D-Druck-Technologiengibtes undwelcheTechnologieeignetsichwofür?. . . . . . . . . . 25 5.1 DieTechnologiendes3D-DrucksimÜberblick . . . . . 25 5.1.1 3D-DruckenmitPulver(3DP) . . . . . . . . . . . 26 5.1.2 SelektivesLasersintern(SLS) . . . . . . . . . . . 28 5.1.3 SelectiveHeatSintering(SHS). . . . . . . . . . . 29 5.1.4 SelektivesLaserschmelzen (SLM,SelectiveLaserMelting) . . . . . . . . . . 30 5.1.5 Elektronenstrahlschmelzen (EBM–ElectronBeamMelting) . . . . . . . . . 31 5.1.6 FusedDepositionModeling (FDM,Schmelzschichtung)/ FusedFilamentFabrication(FFF) . . . . . . . . . 31 5.1.7 StickDepositionMolding(SDM) . . . . . . . . . 33 5.1.8 Multi-JetModeling(MJM) . . . . . . . . . . . . . 34 5.1.9 Stereolithografie(STLoderauchSLA) . . . . . 35 5.1.10 Scan-LED-Verfahren(SLT) alsWeiterentwicklungderklassischen Stereolithografie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 5.1.11 FilmTransferImaging(FTI) . . . . . . . . . . . . 37 5.1.12 DigitalLightProcessing(DLP) . . . . . . . . . . 37 5.1.13 PolyJet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 5.1.14 LaminatedObjectModeling(LOM) oderFolienlaminier-3D-Druck . . . . . . . . . . . 39 5.1.15 SelectiveDepositionLamination(SDL) . . . . . 40 5.1.16 ContourCrafting(CC) . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 6 3D-CAD-ZeichensoftwareundUmgang mit3D-Druck-Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 6.1 Blender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 6.2 OpenSCAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 6.3 SketchUp2013vonTrimble(früherGoogleSketchUp) 46 6.4 Autodesk123D(Apps) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Inhaltsverzeichnis IX 6.5 ViaCAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 6.6 WeitereSoftwares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 6.7 Softwaresvon3D-Druck-Dienstleistern . . . . . . . . . 48 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 7 Tauschplattformen:fertigeModellebekommen oderseineeigenenfeilbieten–einpaarTippsdazu . . . . 51 7.1 TauschplattformenimInternet . . . . . . . . . . . . . . . 51 7.2 InseinemeigenenShopetwasanbieten . . . . . . . . . . 52 7.3 Oderdie3D-gedrucktenObjekte aufeinerTauschplattformvertreiben. . . . . . . . . . . . 52 7.4 DerErfolgsollnichtausbleiben . . . . . . . . . . . . . . 54 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 8 FabLabs–wiesichinoffenenWerkstätten weitereMöglichkeitenerschließen . . . . . . . . . . . . . . . 57 8.1 DemokratisierungderProduktion . . . . . . . . . . . . . 57 8.2 WeltweitentstehenimmermehrFabLabs. . . . . . . . . 59 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 9 Messenzu3D-DruckundMakerFaires. . . . . . . . . . . . 61 9.1 EuroMoldinFrankfurtamMain . . . . . . . . . . . . . . 61 9.2 Rapid.TechinErfurt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 9.3 FabCon3.D–ebenfallsinErfurt . . . . . . . . . . . . . . 62 9.4 MakerFaireHannoverundMakeMunich . . . . . . . . . 62 9.5 3DPrintShow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 9.6 3DPrintingEvent–MesseEindhoven/Niederlande . . 64 Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 10 3D-Druck-Dienstleisterodereigener3D-Drucker– wassprichtwofür? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 10.1 Einklares„Ja“zumeigenen3D-Drucker? . . . . . . . . 65 10.2 Oderdochnur„Vielleicht“? . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 10.3 EinigeguteGründedafür,einen3D-Druck-Dienstleister zubeauftragen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 10.4 WennSieeinen3D-Druckerkaufenmöchten: NehmenSiesichgenugZeitdafür! . . . . . . . . . . . . 67
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