ModellFan - September 2019

modellfan.de9/2019 71

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ie Technik schreitet in der Industrie

und im Zeitalter der Digitalisierung

immer weiter voran. Auch im Modell-

bau ist dies deutlich zu vernehmen. So ha-

ben sich die Fertigungsverfahren für Kunst-

stoffspritzguss in den vergangenen Jahren

enorm weiterentwickelt, wie die zunehmen-

den Details der aktuellen Modellbausätze

eindrucksvoll zeigen. Im Kleinserien- oder

auch im privaten Bereich hält immer mehr

der 3D-Druck Einzug in den Modellbau.

Was ist 3D-Druck?

Man bezeichnet damit ein Fertigungsverfah-

ren, bei dem ein 3D-Drucker Material

schichtweise aufträgt und so dreidimensio-

nale Gegenstände erzeugt. Man spricht auch

von der „additiven Fertigung“.

Der 3D-Druck ist eigentlich nicht neu. Wäh-

rend man früher Modelle und Prototypen

manuell erstellte, werden heute vielfach au-

tomatisierte Produktionsverfahren für das

„Rapid Prototyping“ („schneller Modellbau“)

und „Rapid Manufacturing“ verwendet. An-

stelle von händischem Modellbau oder De-

sign-Entwürfen, etwa aus Ton, produziert

man Vorlagen für die Produktion heute oft

computergestützt. 3D-Druck geht auf Ent-

wicklungen von Chuck Hull, dem Gründer

von 3D-Systems, in den 80er-Jahren zurück.

Welche Verfahren gibt es?

3D-Druck ist noch lange nicht gleich 3D-

Druck. Für die additive Fertigung gibt es un-

terschiedlichste Verfahren. Dazu zählt der

Einsatz von Pulver als Druckmaterial (zum

Beispiel „Selective Laser Sintering“, SLS),

von geschmolzenen Materialien („Fused Fi-

lament Fabrication“, FFF), von flüssigen Ma-

terialien (zum Beispiel „Stereolithografie“)

und noch weitere.

Anwendung für jedermann

3D-Druck war in der Anfangszeit teuer und

für Modellbauer eher unerschwinglich. Dies

änderte sich mit der Entwicklung des soge-

nannten Filamentdrucks (FDM). Vor allem

Kunststoffe wie ABS oder PLA nehmen hier

einen hohen Stellenwert ein. Dieses Verfah-

ren zählt derzeit zu der günstigsten Mög-

lichkeit, ein dreidimensionales Objekt zu

Hause zu erzeugen. Der Druck ist mit einer

Heißklebepistole vergleichbar: Das automa-

tisch zugeführte Material schmilzt mittels ei-

nes beheizten Extruders und wird durch ei-

ne Düse schichtweise auf eine Plattform

aufgebracht. Für den Modellbau grundsätz-

lich nutzbar, sind hier aber den erreichbaren

feinen Details Grenzen gesetzt.

Eine zweite und mittlerweile erschwingliche

Variante des 3D-Drucks für zu Hause ist das

„Digital Light Processing“ (DLP). Hierbei

verfährt man nach dem gleichen Prinzip wie

bei der Stereolithografie. Bekanntester Dru-

cker mit Stereolithografie-Verfahren ist wohl

der Forms-Drucker von der Firma Formlabs.

Wird in der Stereolithografie ein Laser ein-

gesetzt, so nutzt man beim DLP-Verfahren

einen Projektor und flüssiges Photopolymer

• ein Kunststoffharz, welches bei Licht aus-
  härtet. In einem Becken belichtet das Mate-
  rial schichtweise, es erstarrt dann. So wird
  das zu erzeugende Objekt Schicht für
  Schicht aus der Flüssigkeit herausgezogen.
  Im Prinzip funktioniert dies dabei so, als
  würde man eine Anzahl Bierdeckel mitei-
  nander verkleben, um einen Papierdeckel-
  Würfel als kompaktes Teil zu erhalten.
  Bei den heute erschwinglichen Druckern
  wie etwa dem „Anycubic Photon“ nutzt das
  Gerät zur Belichtung einen kleinen LCD-

Bildschirm mit UV-Licht. Mit diesen Dru-

ckern lassen sich so Schichtdicken von ledig-

lich 0,02 Millimeter erzeugen – ausreichend

für viele Details im Modellbau.

Arbeiten mit CAD ...
Am Anfang steht die Konstruktion. Wie bei
einem handelsüblichen Drucker muss man
auch die 3D-Ausführung mit digitalen In-
formationen – einer Datei – füttern. Diese
enthält die Informationen zum gewünsch-
ten Bauteil als auch die Informationen zum
Druck. Doch bevor diese Datei durch eine
spezielle Software des Druckerherstellers
erstellbar ist, muss man zuerst das ge-
wünschte Teil digital erzeugen oder besser
gesagt konstruieren. Mittels einer 3D-CAD-
Fotos: Marcus Jacob Software (CAD = Computer Aided Design)

FDM (Fused Depositon Modeling) und DLP (Digital Light

Processing) sind die zur Zeit gängigsten und erschwinglichsten 3D-Druck-

verfahren auf dem Markt. Hier ist vereinfacht die Funktionsweise illustriert

Der „Ender 3D“ – ein typischer FDM-3D-Dru-

cker in der heute üblichen Bauweise. Der be-

wegliche Druckkopf, der das Filament zuführt,

und das beheizte Hotbed, auf dem der Druck

schichtweise aufbaut, sind gut zu erkennen

Quelle: Creality3D

Der „Photon“ – ein DLP-3D-Drucker, mit dem

detailreiche Ergebnisse erzielbar sind. Der

Druckraum ist mit UV-undurchlässigen Schei-

ben geschlossen, damit der UV-Anteil im Ta-

geslicht den Druckprozess nicht beeinflusst.

Quelle: Anycubic