3D Druck oder 3D Druck? Ein Überblick aus unserer Sicht
Beispiel einer Auftragsarbeit für einen Kunden, ein erstes Design
Das fertige Produkt
Deutschland in WM-Fieber - "on time" gedruckt!
Ein kleines Video zum besseren Verständnis des Verfahrens
Wenn man unsere Werbung aus den 90er Jahren betrachtet(siehe obiges Poster), dann könnte man denken: Max Sames hatte damals schon gehörigen Einblick in die Zukunft.
Dieser Tage ist der „3D“ Druck in aller Munde. Wenn auch mit einem vollkommen anderen Verständnis.
Da wir in letzter Zeit zu diesem Thema bereits häufiger angesprochen wurden, macht es Sinn, einmal auf das Thema einzugehen.
Der klassische 3D-Druck, also der fühlbare Druck, wie wir ihn verstehen und wozu Sie sich das auf dem Indexfoto gezeigte A4- oder A3 Poster per Mail bestellen können, wird meist in sehr traditionellen Verfahren hergestellt – auf Maschinen die älter sind, als die meisten unserer Mitarbeiter und deren grundsätzliche Techniken meist schon im vergangenen Jahrhundert, oder sogar noch früher, entwickelt wurden.
Da gibt es Stahlstichprägedruck (unsere Urzelle), Blindprägung, Letterpress, Reliefdruck und Abwandlungen von diesen Verfahren oder gar Kombinationen mit weiteren, nicht mehrdimensionalen Druckverfahren, wie etwa Heißfolienprägung, Offsetdruck und auch Digitaldruck – allesamt bei uns im Hause gefertigt.
Der moderne 3D-Druck, wie der Volksmund ihn dieser Tage versteht, nämlich ein Verfahren zur Herstellung vielfältiger, dreidimensionaler Formen im gegenständlichen Bereich, existiert tatsächlich bereits seit etwa den 70iger Jahren – erste Patentanmeldungen stammen aus der Mitte der Achziger.
Seinerzeit (aber industriell auch heute noch) wird hier mit Hilfe von schichtweise gelaserten oder UV-gehärteten, teils technisch noch aufwändiger mit Elektronenstrahl aus Pulvern oder Flüssigkeiten ganz langsam ein mehrdimensionales Einzelstück auf viele (hundert) tausend Euro teuren, aufwändigen Geräten erstellt.
Der eigentliche Durchbruch dieses „neuen“ 3D Druckes, welcher dieser Tage immer wieder von den Medien aufgegriffen wird, besteht in einer kleinen aber praktischen Änderung in der technischen Ausführung: dem Einsatz von schmelzfähigem Kunststoff (sogenanntem Filament), auch als Fused Deposition Modeling bezeichnet.
Dieser Kunststoff ist bereits in vielen Ausprägungen am Markt als "Kunststoffdraht" erhältlich. Jegliche Farben und Strukturen, hart, weich, durchsichtig, holzfarben oder auch metallic-Töne sind bereits zu haben und in der Entwicklung ist bisher noch kein Ende abzusehen.
Einige Bastler verwenden sogar die gleiche Grundtechnik, um z.B. mit Schokolade komplizierte Formen zu erstellen oder gar, um Tongegenstände, statt diese mit der Hand zu formen, digital nach einem Entwurf über einen Rechner auszugeben.
Stellen Sie sich als Verfahren eine überdimensionale Heißklebepistole vor, deren Bewegungen von kleinen, digital angesteuerten und präzisen Elektromotoren über Wellen oder Zahnriemen übetragen werden, und aus welcher nicht der übliche dicke Klebestrahl von etwa 2-3mm Stärke herauskommt, sondern ein lediglich etwa 0,3 und 0,5mm dünner Kunststofffaden ausgestoßen und Faden für Faden nebeneinander gelegt wird.
Viele Fäden nebeneinander gelegt und an richtiger Stelle begonnen oder beendet, ergeben auf diese Weise fast jede denkbare Form, für die früher zuerst eine Spritzgussform erstellt - oder per Hand oder Fräser die Form mühsam und wenig präzise aus dem „Vollen“ herausgearbeitet werden musste. Zugegeben, soll das Produkt halbwegs schnell entstehen, so muß mit einer gröberen Auflösung gedruckt werden - das fertige Produkt zeigt dann auf der Oberfläche eine deutliche "Fadenstruktur". Druckt man mit einem "feineren Faden" von ca. 2/10mm, ist diese Struktur für den flüchtigen Betrachter kaum noch zu erkennen. In keinem Fall wird die Oberfläche so perfekt aussehen, wie bei einem im Spritzguss erstellten Kunststoffteil - dafür erspart der Kunde sich viele tausend Euro für die Herstellung der für dieses Verfahren benötigten Spritzgussform.
Adrian Bowyer, britischer Mathematiker und Ingenieur sowie ehemaliger Professor an der Universität von Bath und inzwischen im Ruhestand, ist der Verdienst zuzuschreiben, mit der Reprap-Bewegung eine Entwicklung für Geräte angestoßen zu haben, die grob als „selbstbauende Maschinen“ bezeichnet werden kann.
Am Anfang dieser Bewegung bauten sich die Teilnehmer dieses neuen Trends unter seiner Anleitung primitive 3D Drucker mit neuartigen, billigen Steuerungen („Arduino“), die in der Lage waren, die Teile für die nächste Generation mit so ausreichender Genauigkeit zu fertigen, dass diese Folgegeneration bereits erheblich bessere Druckergebnisse erzielen konnte. Binnen weniger Monate entstand so eine Flut von betriebsfähigen Geräten in privaten Bastlerhaushalten (wohlgemerkt: studierende Ingenieure), die plötzlich ungewöhnliche Dinge, bislang für die Privatperson nicht zugänglich oder erschwinglich, erstellen konnten.
Im Grunde basieren die heute erhältlichen Bausatz- und auch Fertigdrucker auf genau diesen Geräten der reprap.org und sind lediglich geringfügige Weiterentwicklungen hiervon.
Ihre Bediener sind Ingenieure oder Techniker mit einem Know-How, das sicherlich über das normale Maß hinausgeht. Man muss ein wenig Programmierer (zum Laden und Anpassen der Programme), Elektrotechniker (zum Verkabeln der Elektronik, der Motoren, der Heizelemente und -fühler, Endschalter, Lüfter und Rechner) Feinmechaniker (zum Aufbau sowie Einstellung und Wartung der filigranen Mechanik) und auch Verfahrenstechniker sein (um all die vorherigen Disziplinen zusammenzubringen) um ein solches Gerät nicht nur erstmalig sondern auch dauerhaft am Laufen zu erhalten.
Ob die gesellschaftlichen und dramatischen Änderungen, wie heute insbesondere von der Presse, stets verzweifelt auf der Suche nach Neuigkeiten in der Welt proklamiert, wirklich zeitnah als industrielle Revolution eintreten werden, darf beim jetzigen Entwicklungsstand der Technik zunächst bezweifelt werden.
Schon wird von selbstgedruckten Ersatzteilen für alle Bereiche, von Eltern für ihre Kinder designten und selbstgedruckten Nudeln geredet oder von weiteren Sensationen, die aus dieser neuen Technik erwachsen sollen.
Eine weitere wesentliche Hürde hat die Sache auch noch: Zwar gibt es in der gewachsenen Community einen regen Austausch über Selbstentwicklungen von neuen Teilen (www.thingiverse.com), die stolz präsentiert und sogar kostenlos angeboten werden – die Kenntnisse, die benötigt werden, um die Daten für solche Teile zu erzeugen, sind aber zumindest als sehr anspruchsvoll zu bezeichnen. Der Weg zu einer druckfähigen Datei “eines gerade im Haushalt abgebrochenen Bedienknopfes“ ist noch recht komplex und für den Laien nicht zu schaffen. Wer sich bereits mit den tieferen Funktionen von Word und Excel schwer tut, sollte hier besser die Hände fern halten.
Nicht zu vernachlässigen wird auch die Frage nach dem Urheberrecht und dessen Verfolgung sein. Bald wird es mehr Quellen von auch kommerziell in Kleinserie nachgestellten Originalteilen geben, die auch von einer Flut von Anwälten kaum noch zu bändigen sein wird. Man darf gespannt sein, wie sich die rechtliche Situation hier in den nächsten Jahren entwickeln wird.
Trotzdem oder gerade deshalb und weil wir immer neugierig sind:
An die regelmäßige Wartung von komplexen Maschinen gewöhnt von denen keiner MEHR eine Ahnung hat, war es für uns ein Leichtes, uns an eine neue Technik heranzuwagen, von der NOCH keiner so recht Ahnung hat.
Wir haben uns einen 3D Drucker gebaut.
Der Kleine macht bei uns bereits so dieses und jenes auf regelmäßiger Basis und wir überlegen, welche Aufgaben er noch regelmäßig übernehmen kann. Denkbar wären etwa die Herstellung rudimentärer, billiger Hochdruckformen für den Einmalgebrauch oder auch die Erstellung von Ersatzteilen für unsere Maschinen, die tatsächlich nicht mehr am Markt erhältlich sind.
Auch hatten wir bereits erste Aufträge für ganz individuell gefertigte Einzelstücke.
Wen es interessiert, was ein 3D-Drucker so macht (und wir meinen jetzt BEIDE Arten im obigen Sinne, die "alte" und die "neue") kann uns gerne ansprechen - Sie sind herzlich eingeladen nach Absprache einen Einblick in diese neue Form des 3D-Druckes zu nehmen.
Denn, wie heißt es auch auf unserer Visitenkartenrückseite:
„Max Sames: zwei Worte für eine Vielzahl von Drucktechniken. Teils überliefert und nahezu vergessen, oder eben erst aus der Taufe gehoben: von Stahlstich bis Heißfoliendruck – wir machen Eindruck“.
Und nun gehört dazu auch der „neue“ 3D Druck. Unsere Passion gehört aber weiterhin dem Papier. Denn anders als eine Email, die durch Scrollen nach unten verschwindet – mit Glück aber noch gerade schnell als „Noch zu erledigen“ markiert wurde: Eine schöne Visitenkarte, ein individuell auf maximale Beachtung ausgeführter "Verkaufshelfer" oder ein guter Briefbogen, gekonnt geschrieben und unterschrieben und mit einem haptischen Erlebnis der besonderen Klasse verbunden, hat eine deutlich höhere Halbwertszeit. Und bietet eben genau das, was auf unserer Visitenkarte steht: EINDRUCK
Wann immer es um ein gedrucktes haptisches oder ungewöhnliches optisches Erlebnis geht, von meisterlicher Hand gedruckt, sind Sie bei uns an der richtigen Stelle.
Wir freuen uns auf Ihre Rückmeldung!
Herzlichst,
Ihr
Lothar Schweinbach