Die entscheidende Idee
Die Lösung war überraschend einfach: Statt Material wegzunehmen, könnte man einen Gegenstand Schicht für Schicht aufbauen.
Diese sogenannte additive Fertigung war ein völlig neuer Gedanke. Das Werkstück entstand nicht mehr durch das Entfernen von Material, sondern durch das gezielte Hinzufügen kleiner Materialschichten. Dadurch ließ sich nahezu jede Form herstellen – auch solche, die mit herkömmlichen Verfahren kaum möglich waren.
Die ersten 3D-Drucker entstehen
Anfang der 1980er-Jahre arbeiteten mehrere Forscher und Ingenieure an ähnlichen Ideen. Einer der wichtigsten Pioniere war der amerikanische Ingenieur Chuck Hull.
1983 gelang ihm ein entscheidender Durchbruch. Er entwickelte ein Verfahren, bei dem flüssiger Kunststoff mit einem UV-Laser Schicht für Schicht ausgehärtet wurde. Dieses Verfahren erhielt später den Namen Stereolithografie.
1986 meldete Chuck Hull ein Patent an und gründete das Unternehmen 3D Systems. Kurz darauf kam mit dem SLA-1 einer der ersten kommerziell erhältlichen 3D-Drucker auf den Markt.
Weitere Verfahren folgen
Die Idee verbreitete sich schnell. In den folgenden Jahren entstanden weitere Druckverfahren.
Beim Selektiven Lasersintern (SLS) werden feine Pulver mit einem Laser verschmolzen. Dadurch lassen sich stabile Kunststoff- oder Metallteile herstellen.
Kurz darauf entwickelte Scott Crump das FDM-Verfahren. Dabei wird ein Kunststofffaden erhitzt und Schicht für Schicht aufgetragen. Dieses Verfahren ist heute besonders bekannt, weil viele günstige 3D-Drucker nach diesem Prinzip arbeiten.
Vom Prototyp zur Serienfertigung
Anfangs wurden 3D-Drucker fast ausschließlich für Prototypen genutzt. Unternehmen konnten neue Produkte innerhalb weniger Stunden testen, anstatt wochenlang auf ein Muster zu warten.
Mit den Jahren wurden die Maschinen schneller, genauer und vielseitiger. Neue Materialien wie Kunststoffe, Metalle, Keramik und sogar Beton erweiterten die Möglichkeiten.
Heute wird der 3D-Druck in vielen Bereichen eingesetzt. In der Medizin entstehen individuelle Implantate, in der Luft- und Raumfahrt besonders leichte Bauteile und in der Industrie Ersatzteile direkt am Einsatzort. Selbst Häuser, Lebensmittel und Kleidung können inzwischen mit speziellen 3D-Druckverfahren hergestellt werden.
Eine Idee, die die Fertigung verändert hat
Die Geschichte des 3D-Drucks zeigt, dass große Erfindungen oft aus einem einfachen Problem entstehen. Unternehmen wollten Prototypen schneller und günstiger herstellen. Daraus entwickelte sich eine Technologie, die heute die Fertigung in vielen Branchen verändert.
Was einst als Methode für wenige Spezialisten begann, ist inzwischen auch für Schulen, Hobbybastler und kleine Unternehmen erschwinglich geworden. Und die Entwicklung geht weiter – mit neuen Materialien, höheren Druckgeschwindigkeiten und immer größeren Einsatzmöglichkeiten.
