22 3D-Drucktechnologie 287 22 3D-Drucktechnologie Der 3D-Druck ist eine additive Technologie. Der Begriff additive Fertigung bezieht sich auf das Hinzufügen von Material, also auf den Schichtaufbau. Im Vergleich zu materialabtragenden (subtraktiven) Arbeitsverfahren (siehe Seite 267) ist die additive Methode sparsamer, außerdem profitiert man von den vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der zukunftsweisenden Technik, denn die heutigen 3D-Drucker können Objekte aus Kunststoffen, Metallen und Keramiken generieren. Ihre Fertigungsmöglichkeiten sind praktisch unbegrenzt. Die Idee, die hinter der Arbeit eines 3D-Druckers steht, ist folgende: mithilfe eines digitalen 3D-Modells ein solides physisches Objekt von Grund auf aufzubauen, indem Layer (Schichten) aus Kunststoffen, Verbundstoffen oder Biomaterialien miteinander kombiniert werden. 22.1 Vom digitalen 3D-Modell (CAD) zum fertigen Werkstück 22.2 CAD (Computer Aided Design) Um physische Objekte mit einem 3D-Drucker zu erzeugen, werden digitale Vorlagen (CAD) benötigt, welche die Werkstücke in digitaler Form darstellen. Die digitalen Vorlagen (3D-Modelle) werden mithilfe von CAD-Programmen (z. B. AutoCAD) konstruiert und vorzugsweise im Format STL (Befehl STLAUT) abgespeichert (siehe Kapitel 21). Z-Achse Druckkopf (Extruder) Druckplatte Filamentrolle (Druckmaterial) Bildschirm (Bedienung) Y-Achse X-Achse Bild 22.1 3D-Drucker: Prinzipieller Aufbau Bild 22.2 Druckkopf (Extruder) Bild 22.3 Prozesskette Filament (meist aus PLA-Kunststoffen) Heizelement Getriebe (Filament-Vorschub) Düse Drucktisch Druckplatte (Au!age) Extrudiertes Filament Extruder (Druckkopf) CAD CAM G-CODE DruckVorbereitung Drucken Nachbearbeitung Bild 22.4 Schachspiel MUSTER
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