Ratgeber
Ein Überblick über die gängigsten 3D-Drucktechnologien
von Kevin Hofer
Warum Stereolithografie die Vergangenheit und Zukunft des 3D-Drucks ist
25.2.2019
Vor über 30 Jahren wurde der 3D-Druck geboren. Die Technologie nannte sich Stereolithografie. Nun erlebt das Verfahren ein Revival und wird als Revolution bezeichnet. Zu recht, finde ich.
Chuck Hull ist aus dem Häuschen. Es ist spät nachts am 9. März 1983. Trotzdem reisst er mit einem Anruf seine Frau aus dem Schlaf. Er will ihr unbedingt seine Erfindung zeigen. Hull hat in dieser Nacht das erste Teil mit Stereolithografie hergestellt.
Vergangenes
Chuck Hull gründet in der Folge das Unternehmen 3D Systems, das nebst der Stereolithografie (SLA) auch das STL-Dateiformat – das heute noch für 3D-Modelle verwendet wird – entwickelt hat. Bei der Stereolithografie werden Photopolymerharze mit einem Laser Schicht für Schicht gehärtet. Mehr zu dem Druckverfahren findest du in meinem Überblickartikel.
1987 stellt Carl Deckard das Selektive Lasersintern vor, bei welchem Pulver und nicht Hartz verfestigt wird. S. Scott Crump patentiert 1989 das Fused Deposition Modeling (FDM) oder auch Fused Filament Fabrication (FFF). Mehr zu diesem Verfahren findest du auch in obigem Artikel.
FFF ist heute das am weitesten verbreitete 3D-Druckverfahren. Das liegt vor allem am verhältnismässig tiefen Preis für den Drucker und das Druckmaterial. Die Drucker lassen sich mit relativ geringem Aufwand selbst bauen, was auch zum RepRap-Projekt geführt hat. SLA-Drucker und das Hartz sind im Vergleich enorm teuer.
Künftiges
Wieso soll also Stereolithografie die Zukunft sein? An der Technologie wurde stetig weitergeforscht. Das grösste Problem der additiven Fertigung ist das schichtweise Erstellen von Modellen. Die Schichten sind auch bei einer Dicke von 0.05 Millimeter immer noch erkennbar. Der Druck wirkt nicht sauber und dauert durch das Schichtenverfahren relativ lange.
Anfang Jahr hat ein Forscherteam in der Fachzeitschrift «Science Advances» eine Drucktechnologie vorgestellt, welche die Forscher als kontinuierliche Stereolithografie bezeichnen. Im Gegensatz zur herkömmlichen Stereolitografie werden Modelle nicht Schicht für Schicht erstellt. Ein Flachrelief lässt sich mit dieser Methode in einer Beleuchtung erstellen. Dadurch ist das Verfahren einiges schneller und exakter als die Fertigung mit herkömmlicher Stereolithografie.
Fused Filment Fabrication hat zwar zurzeit viele Vorteile gegenüber Stereolithografie, vor allem im Preis. Die Vorteile einer kontinuierlichen Stereolithografie gegenüber SLA und FFF liegen aber auf der Hand: Drucke lassen sich innert weniger Sekunden erstellen und sind präziser als mit den anderen Fertigungsverfahren. Der Preis wird aber wohl noch länger die Achillesferse von SLA bleiben. Ich sehe die Verwendung von kontinuierlicher Stereolithografie in näherer Zukunft deshalb vermehrt im professionellen Bereich. Wenn sich Drucke irgendwann mit nur einer Belichtung erstellen lassen, ist der 3D-Druck auch in der Serienproduktion anwendbar und nicht nur im Prototyping. Das würde unsere Produktion komplett auf den Kopf stellen. FFF-Drucker werden aber wohl noch länger bestehen, vor allem für private Anwendungen.
Was meinst du? Ist Stereolithografie die Zukunft des 3D-Drucks? Oder bleibt FFF noch über Jahre das Mass aller Dinge? Oder kommt gar eine neue Technologie wie die Computed Axial Lithography (CAL) und läuft den bestehenden den Rang ab? Schreib’s in die Kommentarspalte.
Kevin Hofer
Senior Editor
kevin.hofer@digitecgalaxus.chTechnologie und Gesellschaft faszinieren mich. Die beiden zu kombinieren und aus unterschiedlichen Blickwinkeln zu betrachten, ist meine Leidenschaft.
Computing
Folge Themen und erhalte Updates zu deinen Interessen
7 Kommentare
later