3D Drucker kaufen

Aktuelle 3D-Drucker Tests von Experten. Die besten 3D-Drucker 2015 im Vergleich. Testsieger, Kaufberatung, Testberichte, Druckervergleiche, Ratgeber

Ein 3D-Drucker ist eine Maschine, die es dem Anwender erlaubt, dreidimensionale Werkstücke aufzubauen. Der Aufbau erfolgt computergesteuert, nach vorgegebenen Maßen und Formen, aus einem oder mehreren Werkstoffen in unterschiedlichen Aggregatzuständen. Beim Aufbau des Werkstückes finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle.

3D-Drucker Testberichte

Jeder von uns getestete 3D-Drucker wird von uns auf Kriterien wie die Druckqualität, die Druckgeschwindigkeit, die Ergonomie, die Verarbeitung, das Design und die technische Ausstattung getestet. Durch die in unseren Testberichten enthaltenen Bilder könnt ihr euch ein eigenes Bild vom Design und der Optik des jeweiligen 3D-Druckers machen. Abschließend wird jeder 3D-Drucker von uns nach den Kriterien Druckqualität, Design, Ausstattung und Preis-/Leistung bewertet. Zudem erhaltet ihr in jedem Testbericht auf 3D-Drucker-Tests.org Informationen über die Spezifikationen des jeweiligen 3D-Druckers, z.B. Druckmaterial, unterstützte Formate, Anzahl der Extruder, Größe, Gewicht und vieles mehr.

3D-Drucker miteinander vergleichen

Auf unserer Seite könnt ihr zwei 3D-Drucker direkt miteinander vergleichen, um die jeweiligen Spezifikationen und Testbewertungen nebeneinander aufgeführt zu sehen. Dafür könnt ihr einfach eure zwei Wunschmodelle in die obigen Felder eingeben und ihr könnt die einzelnen Eigenschaften direkt und unkompliziert miteinander vergleichen. Zudem könnt ihr so einen einfachen Überblick von allen Spezifikationen des Produkts erhalten, ohne den kompletten Testbericht lesen zu müssen.

Unabhängige Testberichte

Als unabhängige Tester bieten für jeden Druckertest die selben Kriterien und Bedingungen. Alle 3D-Drucker werden in einen objektiven Test von uns durchleuchtet und die Testergebnisse nachvollziehbar für Verbraucher und Hersteller aufbereitet und veröffentlicht. Die Bewertungen der Druckqualität, des Designs, der Ausstattung und das Preis-/Leistungsverhältnis könnt ihr in dem jeweiligen 3D-Drucker-Testbericht einsehen.

Ratgeberthemen zu 3D-Druckern

Solltet ihr bereits einen 3D-Drucker erworben haben und ihr wisst nicht, welches Druckmaterial oder welches Format euer Drucker unterstützt, könnt ihr dies in unserer Ratgeber Kategorie nachlesen. Unsere Ratgeber werden ständig erweitert, damit euch bei euren Problemen geholfen werden kann.

Im folgenden gibt es eine kleine Kaufberatung, welche euch erklärt, auf welche Punkte generell beim 3D-Drucker Kauf geachtet werden sollte.

Ein 3D-Drucker ist eine Maschine (in einer Analogie „Drucker“ genannt), die dreidimensionale Werkstücke aufbaut. Der Aufbau erfolgt computergesteuert aus einem oder mehreren flüssigen oder festen Werkstoffen nach vorgegebenen Maßen und Formen (CAD). Beim Aufbau finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle.

Der 3D-Druck ist ein generatives Fertigungsverfahren.

Beschreibung

Unter 3D-Drucken versteht man in erster Linie den Fertigungsprozess des Urformens.

Innerhalb der Maschinenklasse der digitalen Fabrikatoren stellen die 3D-Drucker die wichtigste Teilklasse der additiven, also anhäufenden, aufbauenden Fabrikatoren dar.

3D-Drucker dienten zunächst vor allem der Herstellung von Prototypen und Modellen, dann der Herstellung von Werkstücken, von denen nur geringe Stückzahlen benötigt werden. So verwendet z. B. der Flugzeughersteller Boeing in dem Kampfjet F-18 Hornet 86 Lasersinterteile.

Einige grundlegende Vorteile gegenüber konkurrierenden Herstellungsverfahren führten und führen zu einer zunehmenden Verbreitung der Technik auch in der Massenproduktion von Teilen. Gegenüber dem Spritzgussverfahren z. B. hat das 3D-Drucken den Vorteil, dass das aufwendige Herstellen von Formen und das Formenwechseln entfällt. Gegenüber allen Material wegnehmenden Verfahren wie Schneiden, Drehen, Bohren hat das 3D-Drucken den Vorteil, dass der Materialverlust entfällt. Meist ist der Vorgang auch energetisch günstiger, weil das Material nur einmal in der benötigten Größe und Masse aufgebaut wird. Siehe hierzu auch: Schnelle Fertigung.

Die wichtigsten Techniken des 3D-Druckens sind das selektive Laserschmelzen und das Elektronenstrahlschmelzen für Metalle und das selektive Lasersintern für Polymere, Keramik und Metalle, die Stereolithografie und das Digital Light Processing für flüssige Kunstharze und das Polyjet-Modeling sowie das Fused Deposition Modeling für Kunststoffe und teilweise Kunstharze.

Die erreichbare Auflösung eines Kunstharz-Druckers betrug Ende 2012 z. B. 0,043 mm in x- und y-Richtung und 0,016 mm auf der z-Achse.

Eine weitere Stärke des 3D-Drucks ist die Möglichkeit komplexe Formen aufzubauen, die mit existierenden Maschinen schwer oder gar nicht herstellbar sind. So verwendet die Bauhütte der Sagrada Familia 3D-Drucker, um Modelle für die sehr anspruchsvollen architektonischen Formen von Antonio Gaudí anzufertigen. Dessen Gewölbe bestehen etwa aus großen Drehhyperboloiden mit dazwischen eingeschalteten hyperbolischen Paraboloiden.

Die Raumfahrtfirma SpaceX von Elon Musk etwa fertigt die kleinen SuperDraco-Raketentriebwerke mit je einem Schub von 16.000 Pounds (71.100 Newton), von denen acht in deren Raumschiff Dragon V2 eingebaut werden, mit 3D-Druckern.

Geschichte
Der 3D-Druck wurde 1983 von dem US-Amerikaner Chuck Hull erfunden. Hull hat seine 3D-Druck-Technologie als Stereolithografie bezeichnet und im Jahre 1986 die erste Patentanmeldung publiziert.

Multipler 3D-Druck
Meist arbeiten 3D-Druckmaschinen nur mit einem Werkstoff oder einer Werkstoffmischung und einem Druckverfahren. Versuchsweise wurden aber schon kombinierte Druckverfahren erprobt. So haben etwa Wissenschaftler der Cornell-Universität eine komplette Zink-Luft-Batterie aus mehreren Werkstoffen gedruckt. Hewlett-Packard hat Ende Oktober 2014 einen 3D-Drucker, bei dem verschiedene flüssige Materialien kombiniert werden, vorgestellt.

Das Drucken von Kunststoffen in unterschiedlichen Härtegraden und Farben ist inzwischen auch simultan möglich. Dies macht Prozesse, die bisher mehrere Fertigungsschritte benötigten, in einem Arbeitsgang durchführbar. So kann beispielsweise ein Objekt stellenweise mit gummiähnlichen Flächen stoßresistent gemacht werden.

Mittels Drucks in zwei Komponenten von denen später eine, die nur vorübergehende Heftfunktion hat, etwa durch Wasser herausgelöst oder als loses Pulver aus Fugen geblasen wird, lassen sich einander durchdringende Teile (z.B. Glieder einer Kette) oder formschlüssig verbundene (doch drehbare) (Paradebeispiel: Differentialgetriebe), oder verschiebbare (z.B. Kolben in Zylinder) herstellen.

Industrie
Bekannte Hersteller von 3D-Druckern sind im Bereich

selektives Lasersintern/Selektives Laserschmelzen: Concept Laser, EOS, MTT Technologies, SLM Solutions, ReaLizer
Elektronenstrahlschmelzen: Arcam
Stereolithografie: 3D Systems, Huntsman
Digital Light Processing Modeling: Envisiontec, Rapidshape, Z Corporation
Polyjet-Modeling: Objet, Voxeljet
Fused Deposition Modeling: Stratasys, Reprap Austria, Bits from Bytes, Makerbot Industries, German RepRap, 3D Systems, iRapid GmbH, Membino GmbH
3D-Sanddruck, -Metalldruck: ExOne

Anwendungsgebiete
In folgenden Bereichen wird 3D-Druck zur Prototypenentwicklung eingesetzt:

Kunst und Design
Architektur
Modellbau
Maschinenbau
Automobilbau
In folgenden Bereichen wird 3D-Druck zur Serienfertigung eingesetzt:

Luft- und Raumfahrtindustrie
Medizin- und Zahntechnik
Verpackungsindustrie
Bioprinting

Heimanwendung
3D-Drucker für Heimanwender sind bereits ab rund 200 US$ (2013) erhältlich. Die passende Software wird mitgeliefert oder kann heruntergeladen werden. Objekte wie kleine Spielzeuge, Schmuck oder Stiftebecher sind damit möglich. Strukturell komplexere, sehr belastbare Objekte und einwandfreie Kurven sind jedoch nur mit professionellen Druckern herstellbar. Unterschiede in Leistungen und Funktionen sind beispielsweise in der Verarbeitung erkennbar. Angaben über Geschwindigkeit und Auflösung sind kein Garant dafür, wie effektiv das Gerät mit dem verwendeten Material arbeitet und zu welchen Leistungen die Hardware tatsächlich imstande ist.

Es ist außerdem möglich, sein Objekt in einem FabLab ausdrucken zu lassen oder die CAD-Datei bei Online-Services hochzuladen und sich sein Produkt nach Hause liefern zu lassen. 3D-Scanner wandeln beliebige Objekte in Daten um. Dies funktioniert bereits mit einer einfachen Webcam und einer speziellen Software. Auch hierfür werden Online-Dienste angeboten, die ein Objekt anhand von Fotos aus verschiedenen Perspektiven in eine Datei umwandeln.

Für den 3D-Druck gelten die Regeln des Urheberrechts, jedoch auch Patente und Gebrauchsmuster sind zu beachten.

3D-Druck und Kunst
Auch in die Kunstwelt findet der 3D-Druck langsam seinen Weg. Immer mehr Künstler arbeiten mit dem Medium 3D-Druck und nutzen die gestalterischen Möglichkeiten für Ihre Kunst. Bildhauer oder andere Künstler, die Skulpturen bzw. dreidimensionale Objekte erschaffen, haben immer den Hintergedanken an die technische Machbarkeit. Der 3D-Druck erweitert hier nicht nur den Horizont, da auch komplexeste Formen möglich sind, sondern setzt auch wirtschaftlich ganz neue Maßstäbe, da die aufwändige Handarbeit bis ins letzte Detail nur noch am digitalen Objekt vorgenommen werden muss, der Drucker dann die Gedanken in die Realität umsetzt. Künstler wie Moto Waganari oder Jan Davidoff nutzen die Technologie bereits zu Erschaffung von 3D-Kunst Skulpturen. Mit Artshapes hat sich bereits ein Anbieter gefunden, der für Künstler eine Anlaufstelle in Sachen 3D-Druck und Vermarktung von 3D-Kunst darstellt.

Diskurs und Auswirkungen
In der Wissenschaft hat parallel zur technischen Weiterentwicklung und der zunehmenden Verbreitung von 3D-Druckverfahren eine Diskussion über die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Folgen dieser Entwicklung begonnen. Einige Forscher erwarten einschneidende Veränderungen im wirtschaftlichen Gefüge. Diese seien beispielsweise durch die Verlagerung von Produktionsprozessen zu den Konsumenten zu erwarten. Außerdem würden Innovationsprozesse deutlich beschleunigt. Einige britische Wissenschaftler sehen die Technik sogar als Grundlage für eine dritte industrielle Revolution. Kritiker dieser Annahme, wie der Mathematiker Hartmut Schwandt von der Technischen Universität Berlin, halten dem entgegen, dass die Prozess- und Materialkosten bei der individuellen Fertigung wesentlich höher seien als bei der Massenfertigung. Aus diesem Grund hält er die Ausrufung einer weiteren industriellen Revolution für übertrieben. Kritisiert wurde die Veröffentlichung von kostenlosen Bauplänen für den Druck einer Waffe im 3D-Verfahren durch Cody Wilson auf einer Internetseite. Die Baupläne mussten auf Druck des US-Verteidigungsministeriums wegen des Vorwurfs des Verstoßes gegen Waffen-Exportvorschriften von der Internetseite entfernt werden.

Aus Nachhaltigkeitsperspektive bietet der mögliche Dezentralisierungstrend Chancen, so eine Studie des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung. Diese Bottom-up-Lösung als Hoffnungsträger für zukunftsfähige Produktionssysteme zu sehen, da weniger Ressourcen, Transport und Logistik gefordert wären, springe jedoch zu kurz. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass wenn sich Netzwerke bilden, in denen Nutzerinnen und Nutzer beginnen zur Herstellung von Waren kollaborativ zusammenarbeiten, sich die bisher monopolisierte Welt der Produktion demokratisiert. Es entstehe Wertschöpfung 2.0. Jedoch brauche es auch neue Protagonisten für Nachhaltigkeit, die die neuen Technologien so einsetzen, dass sie soziale und ökologische Vorteile erschließen. Die sogenannte „Maker“-Bewegung, die auf Kreativität statt auf große Fabriken setzt, könnte hier eine wichtige Rolle spielen oder auch eine Renaissance des Do-it-Yourself.

Unmittelbare Änderungen könnten die neuen Technologien laut einer Stellungnahme der DHL für das Transportwesen bedeuten: „Wir spielen einige Szenarien durch, was die neue Technologie für uns bedeuten könnte. Aber dass dadurch die Logistikbranche überflüssig sein wird, ist sicher sehr überspitzt.” … „Wir überlegen etwa, wie die Rohstoffe zu den Druckern kommen. Außerdem könnte man sich auch als Plattform für Intellectual Properties positionieren. Aber wir marschieren noch nicht in die eine oder in die andere Richtung.” Die Möglichkeit, Formen digital zu verbreiten und zu reproduzieren, führt zu Diskussionen über zukünftige Lösungen für ein Copyright von 3D-Objekten. Insbesondere Design, Architektur und Kunst könnten davon betroffen sein. Auch als Bildungsinstrument wird der Einsatz der 3D-Drucker bereits an einigen Schulen erprobt. In Großbritannien wurden beispielsweise mehrere Schulen in einem Testprogramm mit einem 3D-Drucker ausgestattet. Nach erfolgreichem Abschluss dieser Testphase plant der britische Bildungsminister Michael Gove nun mit weiteren Investitionen von rund 500.000 Pfund für die Ausstattung von öffentlichen Schulen mit 3D-Druckern in Großbritannien. Ziel der USA ist es, im Laufe des Jahres 2014 alle öffentlichen Schulen mit 3D-Druckern auszustatten.
3D-Drucken ist ein beliebiges von verschiedenen Verfahren, um ein dreidimensionales Objekt bilden. In der 3D-Druck, additiven Prozessen verwendet werden, in dem aufeinanderfolgende Schichten von Material werden unter Computersteuerung festgelegt. Diese Objekte können nahezu beliebig sein Form oder Geometrie, und sind aus einem 3D-Modell oder einer anderen elektronischen Datenquelle . Ein 3D-Drucker ist eine Art von Industrieroboter.

3D-Druck in den Begriff der ursprünglichen und technisch präzisen Sinn bezieht sich auf Prozesse, die Ablagerungsmaterial nacheinander auf einem Pulverbett mit Inkjet-Druckköpfe. Kürzlich hat die Bedeutung des Begriffs erweitert, um eine breitere Vielfalt von Techniken, wie Strangpressen und Sintern basierte Prozesse umfassen. Technische Standards verwenden den Begriff Additive Manufacturing (AM) für diesen weiteren Sinne.

Geschichte
Terminologie und Methoden

Für 3D-Druck verwendeten CAD-Modell
Frühe AM Ausrüstung und Materialien wurden in den 1980er Jahren entwickelt. 1984 Chuck Rumpf von 3D Systems, Inc., ein Verfahren erfunden, wie Stereolithographie, bei denen Schichten durch Aushärten Photopolymeren mit UV-Lasern aufgenommen bekannt. Hull definiert den Prozess als „System zum Erzeugen dreidimensionaler Gegenstände durch die Schaffung eines Querschnittsmusters des zu formenden Objekts.“ Er hat auch die STL (Stereolithographie) Datei-Format, das von 3D-Drucken angenommen entwickelten Software sowie die digitalen Schneiden und Infill-Strategien, die in vielen Prozessen heute. Der Begriff 3D-Druck bezog sich ursprünglich auf ein Verfahren unter Verwendung von Standard- und kundenspezifischen Tintendruckköpfe. Die von den meisten 3D-Drucker auf dem neuesten Stand, vor allem Hobby und verbraucherorientierte Modelle, ist Fused Deposition Modeling, eine spezielle Anwendung von Kunststoffextrusionstechnik verwendet.

AM Verfahren zur Metall Sintern oder Schmelzen (wie das selektive Lasersintern, direkte Metall Lasersintern und Selective Laser Melting) in der Regel ging durch ihre eigenen individuellen Namen in den 1980er und 1990er Jahren. Fast alle Metallbearbeitung Produktion war zu der Zeit durch Gießen, Fertigung, Stanzen und Bearbeitung; obwohl viele Automatisierungs wurde zu diesen Technologien (wie zB durch Roboterschweißen und CNC) angewendet wurde die Idee eines Werkzeugs oder Kopfbewegungs durch eine 3D-Arbeitsbereich verwandeln eine Masse von Rohmaterial in eine gewünschte Form Schicht für Schicht von den meisten verbunden Personen, mit Prozessen, die Metall entfernt wird (anstatt Zugabe), wie CNC-Fräsen, CNC EDM, und viele andere. Aber AM-Typ Sintern begann, diese Annahme in Frage stellen. Bis Mitte der 1990er Jahre wurden neue Techniken für die Materialabscheidung an der Stanford und Carnegie Mellon University entwickelt, einschließlich Microcasting und versprüht Materialien. Die Opfer und Trägermaterialien hatten auch häufiger zu werden, so dass neue Objektgeometrien.

Der Überbegriff Additive Manufacturing gewann weitere Verbreitung in der Dekade der 2000er Jahre ], wie die verschiedenen generativen Verfahren gereift und es wurde klar, dass bald Metallentfernung nicht mehr das einzige Metall-Prozess unter dieser Art der Steuerung (ein Werkzeug oder Kopf getan bewegen durch eine 3D-Arbeitsraum Transformation einer Masse von Ausgangsmaterial in eine gewünschte Form Schicht für Schicht). Es war in diesem Jahrzehnt, dass der Begriff subtraktiven Herstellungs erschien als retronym für die große Familie von Bearbeitungsprozessen mit Metallentfernung als gemeinsames Thema. Aber zu der Zeit, sich der Begriff 3D-Druck vor nur auf die Polymertechnologien in den meisten Köpfen bezeichnet, und der Begriff AM war häufiger, sich in der Metallverarbeitung Zusammenhängen als bei Polymer / Inkjet / Stereolithographie-Enthusiasten verwendet werden. Der Begriff subtraktiven nicht den Begriff der Bearbeitung ersetzt, sondern ergänzt es, wenn ein Begriff, der eine beliebige Entfernungsmethode deckt erforderlich.

In den frühen 2010er Jahren, die Begriffe 3D-Druck und Additive Manufacturing entwickelt Sinne, in dem sie ein Synonym Überbegriffe für alle waren AM Technologien. Obwohl es sich um eine Abkehr von ihrer früheren technisch engeren Sinne, die einfache Tatsache, dass die Technologien alle das gemeinsame Thema der sequentielle Schichtmaterial hinaus spiegelt es / Verbindung über einen 3D-Arbeitsbereich unter automatisierte Steuerung. (Andere Begriffe, die erschienen sind, die in der Regel als AM Synonyme verwendet werden (wenn auch manchmal als Hypernyme), wurden Desktop-Fertigung, Rapid Manufacturing [als logische Produktionsebene Nachfolger von Rapid-Prototyping-] und On-Demand-Herstellung [die auf Echo -demand Druck in der 2D-Gefühl der Druck].) Die 2010er Jahre waren die ersten zehn Jahre, in denen Metallteile wie Motorbügel und Großmuttern würde in Einzelfertigung nicht angebaut werden (entweder vor oder statt der Bearbeitung) als obligat sein bearbeitet von der Stange oder Platte.

Anwendungen

AM Technologien gefunden Anwendungen beginnend in den 1980er Jahren in der Produktentwicklung, Datenvisualisierung, Rapid Prototyping, und spezialisierte Fertigung. Ihre Expansion in die Produktion (Auftragsproduktion, Massenproduktion und verteilte Fertigung) ist in der Entwicklung in den Jahrzehnten seit. Die Industrieproduktion Rollen innerhalb der Metallindustrie erreicht nennenswertem Umfang zum ersten Mal in den frühen 2010er Jahren. Seit Beginn des 21. Jahrhunderts gab es eine große Wachstum im Verkauf von AM-Maschinen, und ihr Preis erheblich gesunken. Nach Wohlers Associates, einem Beratungsunternehmen, dem Markt für 3D-Drucker und Dienstleistungen wurde im Wert von $ 2200000000 weltweit im Jahr 2012 um 29% von 2011 Es gibt viele Anwendungen für AM-Technologien, einschließlich Architektur und Bauwesen (AEC), Industriedesign, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Militär, Technik, Dental- und Medizinindustrie, Biotechnologie (Human- Gewebeersatz), Mode, Schuhe, Schmuck, Brillen, Bildung, geografische Informationssysteme, Lebensmittel, und vielen anderen Bereichen.

Im Jahr 2005 wurde ein stark expandierendes Bastler und Heimgebrauch Markt mit der Eröffnung der Open-Source-RepRap und Fab @ Home Projekte etabliert. Praktisch alle Heim-3D-Drucker auf dem neuesten Stand veröffentlicht haben ihre technischen Wurzeln in der laufenden RepRap und zugehörigen Open Source-Software-Initiativen. In verteilten Produktion, hat eine Studie, dass das 3D-Drucken werden könnte Massenprodukt den Verbrauchern ermöglichen, Geld mit dem Kauf von Alltagsgegenständen verbunden zu speichern. zum Beispiel, statt zu einem Geschäft, um ein Objekt in einer Fabrik durch Spritzgießen hergestellt (wie beispielsweise einen Messbecher oder einem Trichter) kaufen, ein Person könnte statt ausdrucken zu Hause von einem heruntergeladenen 3D-Modell.

Allgemeine Grundsätze

Modeling
3D druckbare Modelle können mit einem Computer Aided Design (CAD) Paket oder über einen 3D-Scanner oder über eine einfache Digitalkamera und Photogrammetrie-Software erstellt werden.

Das Handbuch Modellierung Prozess der Vorbereitung Geometriedaten 3D-Computergrafik ist ähnlich wie bildende Kunst, wie Bildhauerei. 3D-Scanner ist ein Verfahren zum Analysieren und Sammeln von digitalen Daten über die Form und das Aussehen eines echten Objekts. Auf Basis dieser Daten können dreidimensionale Modelle des abgetasteten Objekts dann hergestellt werden.

Unabhängig von der 3D-Modellierungssoftware verwendet wird, muss das 3D-Modell (oft in .skp, .dae, .3ds oder einem anderen Format) dann entweder a.STL oder OBJ-Format konvertiert werden, um den Druck aka ermöglichen („CAM „) Software in der Lage, es zu lesen.

Mehrere 3D-Druck-Marktplätze wurden in den letzten Jahren entstanden.

Printing
Bevor Sie eine 3D-Modell aus einer STL-Datei, muss sie zuerst auf „vielfältige Fehler“ untersucht werden, wobei dieser Schritt als „fixup“. Besonders STL, die von einem Modell durch 3D-Scanning erhalten hergestellt worden sind, haben oft viele vielfältigen Fehlern in ihnen, die behoben werden müssen. Beispiele für Fehler sind vielfältig Flächen, die nicht verbunden, Lücken in den Modellen, … Beispiele für Software, die verwendet werden können, um diese Fehler zu beheben sind netfabb und Meshmixer oder sogar Cura oder Slic3r.

Von einem Stück Software als „Slicer“, die das Modell in eine Reihe von dünnen Schichten umwandelt und erzeugt einen G-Code-Datei mit Anweisungen, um eine bestimmte Art von 3D-Drucker zugeschnitten (verarbeitet werden Sobald das erledigt ist, muss der STL-Datei FDM Drucker). Dieser G-Code-Datei kann dann mit den 3D-Druck-Client-Software (die die G-Code lädt und verwendet sie, um die 3D-Drucker während des 3D-Druckverfahren anweisen ausgedruckt werden. Dabei ist zu beachten, dass häufig, die Client-Software und die Schneidemaschine werden in der Praxis in einem Software-Programm zusammen. Mehrere Open-Source-Slicer Programme existieren, einschließlich Skeinforge, Slic3r und Cura sowie Closed-Source-Programmen, einschließlich Simplify3D und KISSlicer. Beispiele für das 3D-Drucken Kunden zählen Repetier-Host ReplicatorG, Druckauflage / Pronterface, ….

Man beachte, dass es eine andere Software, die oft von Menschen mit 3D-Druck, nämlich einen GCode Betrachter verwendet wird. Mit dieser Software können man die Reiseroute des Druckers Düse zu untersuchen. Durch die Untersuchung dieser kann der Benutzer entscheiden, die GCode ändern, um dem Modell eine andere Art (in einer anderen Position zum Beispiel, zum Beispiel gegenüber stehen Liegen) zu drucken, um Kunststoff speichern (je nach Position und Düsen Reisen, mehr oder weniger Trägermaterial erforderlich sein kann). Beispiele GCode Zuschauer Gcode Viewer für Blender und Pleasant3D.

Der 3D-Drucker folgt den G-Code-Anweisungen an aufeinanderfolgenden Schichten von Flüssigkeit, Pulver, Papier oder Folienmaterial festgelegt, um das Modell aus einer Reihe von Querschnitten zu bauen. Diese Schichten, die auf die virtuelle Querschnitte aus dem CAD-Modell entsprechen, verbunden sind, oder automatisch verschmolzen, um die endgültige Form zu erstellen. Der Hauptvorteil dieser Technik ist die Möglichkeit, nahezu beliebige Form oder geometrische Merkmal zu schaffen.

Druckerauflösung beschreibt Schichtdicke und XY-Auflösung in Punkten pro Zoll (dpi) oder Mikrometer (um). Typische Schichtdicke beträgt etwa 100 um (250 DPI), obwohl einige Maschinen wie der Connex Serie und von 3D Systems ProJet Serie können Schichten so dünn wie 16 & mgr; m (1.600 DPI) zu drucken. XY Auflösung ist vergleichbar mit der von Laserdrucker. Die Teilchen (3D Punkte) sind etwa 50 bis 100 um (510 bis 250 DPI) im Durchmesser.

Bau eines Modells mit modernen Methoden kann überall von einigen Stunden bis zu mehreren Tagen dauern, abhängig von der verwendeten Methode und der Größe und Komplexität des Modells. Additivsysteme können in der Regel auf wenige Stunden reduzieren dieses Mal, obwohl es variiert stark je nach Maschinentyp verwendet und die Größe und die Anzahl der Modelle, die gleichzeitig hergestellt.

Traditionelle Techniken wie Spritzgießen für die Herstellung von Kunststoffprodukten in großen Stückzahlen preiswerter, aber additive Fertigung können schneller, flexibler und kostengünstiger sein, bei der Herstellung von relativ geringen Mengen von Teilen. 3D-Drucker geben, Designer und Konzeptentwicklungsteams die Möglichkeit, Teile und Konzeptmodelle eine Arbeitsoberfläche Drucker herzustellen.

Finishing
Obwohl der Drucker hergestellten Auflösung für viele Anwendungen ausreichend, Drucken einer leicht überdimensioniert Version von dem gewünschten Objekt in der Standardlösung und dann Entfernen von Material mit einer höheren Auflösung subtraktiven Verfahren kann eine höhere Genauigkeit zu erzielen.

Einige Additivherstellungstechniken sind in der Lage mit mehreren Materialien im Zuge des Neubaus Teilen. Einige sind in der Lage, in verschiedenen Farben und Farbkombinationen gleichzeitig drucken. Einige verwenden auch unterstützt beim Bau. Träger sind abnehmbar oder auflösbar nach Abschluss des Druck und werden verwendet, um überhängende Funktionen während der Bauphase zu unterstützen.

Prozesse

Mehrere unterschiedliche 3D-Druckverfahren sind seit dem Ende der 1970er Jahre erfunden. Die Drucker waren ursprünglich groß, teuer und sehr begrenzt, was sie produzieren könnte.

Eine große Anzahl von additiven Verfahren sind nun verfügbar. Die Hauptunterschiede zwischen Prozessen im Weg Schichten abgeschieden werden, um Teile zu schaffen, und in den Materialien, die verwendet werden. Einige Methoden schmelzen oder zu erweichen Material, um die Schichten zu erzeugen, zum Beispiel Selective Laser Melting (SLM) oder direkte Metall Laser-Sintern (DMLS), selektives Lasersintern (SLS), Fused Deposition Modeling (FDM), während andere mit verschiedenen anspruchsvollen Technologien, zum Beispiel heilen flüssige Materialien Stereolithographie (SLA). Mit Laminated Object Manufacturing (LOM) werden dünne Schichten in Form geschnitten und miteinander verbunden (zB Papier, Polymer, Metall). Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile, weshalb einige Unternehmen damit eine Auswahl zwischen Pulver und Polymer für die verwendet werden, um das Objekt zu bauen Material. Andere Unternehmen nutzen manchmal Standard, off-the-shelf Wirtschaftszeitung wie der Build-Material, um eine dauerhafte Prototyp herzustellen. Die wichtigsten Überlegungen bei der Auswahl einer Maschine sind im Allgemeinen Geschwindigkeit, Kosten der 3D-Drucker, Kosten des bedruckten Prototyp, Kosten- und Materialwahl und Farbfähigkeiten.

Drucker, die direkt mit Metallen arbeiten, sind teuer. In einigen Fällen ist jedoch weniger teuer Drucker können verwendet werden, um eine Form, die dann verwendet wird, um Metallteile zu machen werden.

Typ / Technologien / Werkstoffe
Extrusion Fused Deposition Modelling (FDM) Thermoplastische Kunststoffe (zB PLA, ABS), HDPE, eutektische Metalle, essbaren Materialien, Gummi (Sugru), Modelliermasse, Plastilin, RTV-Silikon, Porzellan, Metall Ton (einschließlich Edelmetall-Ton)
RoboCasting Keramikmaterialien, Metalllegierung, Cermet, Metall-Matrix-Verbundwerkstoff, Keramikmatrix-Verbund
Draht Elektronenstrahl- Freeform Fabrication (EBF3) Fast jede Metalllegierung
Granular Direkte Metall Laser-Sintern (DMLS) Fast jede Metalllegierung
Elektronenstrahlschmelzen (EBM) Nahezu jedes Metall, Legierung, Titanlegierungen
Selective Laser Melting (SLM) Titanlegierungen, Kobalt-Chrom-Legierungen, Edelstahl, Aluminium
Selektive Wärme Sintern (SHS) Thermoplastische Pulver
Selektives Lasersintern (SLS), Thermoplaste, Metallpulver, Keramikpulver,
Pulverbett und Tintenstrahlkopf 3D-Druck Gips-basierte 3D-Druck (PP) Gips
Verbund Laminated Object Manufacturing (LOM) Papier, Metallfolie, Kunststoff-Folie
Licht polymerisiert Stereolithographie (SLA) Photopolymer
Digital Light Processing (DLP) Photopolymer

Extrusion Abscheidung

Fused Deposition Modelling (FDM) wurde von S. Scott Crump in den späten 1980er Jahren entwickelt und wurde 1990 von Stratasys kommerzialisiert. Nach dem Patent auf diese Technologie abgelaufen, ein großes Open-Source-Entwickler-Community entwickelt und sowohl kommerzielle als auch DIY-Varianten die diese Art des 3D-Drucker zu laden. Infolgedessen ist der Preis für diese Technologie durch zwei Größenordnungen seit ihrer Gründung zurück.

In Fused Deposition Modeling das Modell oder ein Teil wird durch Extrudieren kleinen Perlen von Material, das sofort zu härten, um Schichten produziert. Ein thermoplastisches Filament oder Metalldraht, der auf einer Spule aufgewickelt ist, wird abgewickelt, um Material zu einer Extrusionsdüsenkopf zu liefern. Der Düsenkopf erwärmt das Material und schaltet den Fluss an und aus. Typischerweise Schrittmotoren oder Servomotoren eingesetzt, um die Extrusionskopf bewegen und den Fluss anpassen. Der Kopf kann sowohl in horizontaler und vertikaler Richtung bewegt werden kann, und die Steuerung des Mechanismus wird typischerweise durch eine computergestützte Fertigungssoftware (CAM) Paket auf einem Mikrocontroller ausgeführt wurde.

Verschiedene Polymere verwendet werden, einschließlich Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polycarbonat (PC), Polymilchsäure (PLA), Polyethylen hoher Dichte (HDPE), PC / ABS, Polyphenylsulfon (PPSU) und hochschlagfestes Polystyrol (HIPS). Im allgemeinen liegt das Polymer in Form eines Filaments aus jungfräulichem Harze hergestellt. Es gibt mehrere Projekte in der Open-Source-Community bei der Verarbeitung Post-Consumer-Kunststoffabfälle in Faden ab. Es handelt sich dabei um Maschinen zerkleinern und extrudieren die Kunststoffmaterial in Filament.

FDM wird etwas in der Variation der Formen, die hergestellt werden können, beschränkt. Zum Beispiel FDM in der Regel nicht produzieren Tropfsteinartige Strukturen, da sie wäre während des Build unterstützt. Andernfalls muss eine dünne Unterstützung in die Struktur, die sich während der Ausrüstung durchbrochen werden kann gestaltet werden.

Die Bindung von Granulaten

Ein weiteres 3D-Druck-Ansatz ist die selektive Absicherung von Materialien in Granulatbett. Die Technik Sicherungen Teile der Schicht und bewegt sich dann nach unten in den Arbeitsbereich, Hinzufügen einer weiteren Schicht des Granulats und Wiederholen des Prozesses, bis das Stück aufgebaut hat. Dieses Verfahren verwendet die nichtkondensierten Medien Hängen und dünne Wände in dem Teil erzeugt, das reduziert die Notwendigkeit einer vorübergehenden zusätzlichen Träger für das Stück zu unterstützen. Ein Laser wird normalerweise verwendet, um das Medium in eine feste sintern. Beispiele hierfür sind das selektive Lasersintern (SLS), mit beiden Metallen und Polymeren (zB PA, PA-GF, GF Starre, PEEK, PS, Alumide, CarbonMide, Elastomere) und Direkt Metall Laser-Sintern (DMLS).

Selektives Lasersintern (SLS) wurde unter Sponsoring von DARPA entwickelt und von Dr. Carl Deckard und Dr. Joseph Beaman an der Universität von Texas in Austin patentiert in der Mitte der 1980er Jahre. Ein ähnliches Verfahren patentiert wurde, ohne durch den Markt RF Housholder 1979

Selective Laser Melting (SLM) verwendet nicht das Sintern für die Fusion von Pulverkörnern, sondern wird komplett schmelzen die Pulver unter Verwendung eines Hochenergie-Laser, um vollständig dichte Materialien in einem schichtweisen Verfahren, die ähnlich denen von herkömmlichen Metallen hergestellt mechanischen Eigenschaften zu schaffen .

Elektronenstrahlschmelzen (EBM) ist ein ähnlicher Typ von Additivherstellungstechnologie für Metallteile (zB Titan-Legierungen). EBM fertigt Teile durch Schmelzen Metallpulverschicht durch die Schicht mit einem Elektronenstrahl im Hochvakuum. Im Gegensatz zu Metall-Sintertechniken, die unter dem Schmelzpunkt zu betreiben, sind EBM Teile vollständig dichte, blasenfreie und sehr stark.

Ein anderes Verfahren besteht aus einem Tintenstrahl 3D-Drucksystem. Der Drucker erzeugt das Modell eine Schicht zu einer Zeit durch Ausbreiten einer Schicht von Pulver (Gips, oder Harze) und Drucken eines Bindemittels in dem Querschnitt des Teils mit einem Inkjet-ähnliche Verfahren. Dies wird wiederholt, bis alle Schichten gedruckt wurde. Diese Technologie ermöglicht den Druck von Vollfarb-Prototypen, Überhänge, und Elastomerteile. Die Stärke der gebundenen Pulver Drucke können mit Wachs oder duroplastischen Kunststoffimprägnierung verbessert werden.

Laminierung
Bei einigen Druckern kann Papier als Baumaterial verwendet werden, was zu geringeren Kosten, zu drucken. Während der 1990er Jahre vermarktet einige Unternehmen Drucker, Querschnitte von speziellen Klebstoff beschichtete Papier unter Verwendung eines Kohlendioxid-Lasers geschnitten und laminiert sie zusammen.

2005 Mcor Technologies Ltd entwickelt ein anderes Verfahren unter Verwendung gewöhnlicher Blätter von Büropapier, eine Hartmetallschneide, die Form geschnitten, und die selektive Abscheidung des Klebstoffs und Druck, um den Prototyp zu binden.

Es gibt auch eine Reihe von Unternehmen den Verkauf von Druckern, die laminierten Objekte mit dünnen Kunststoff und Metallfolien zu drucken.

Photopolymerization
Stereolithographie wurde 1986 von Chuck Hull patentiert. Die Photopolymerisation wird in erster Linie in der Stereolithographie (SLA) verwendet, um einen massiven Teil aus einer Flüssigkeit zu produzieren. Dieser Prozess dramatisch neu definiert bisherigen Bemühungen, von der „Fotoskulptur“ Methode François WILLEME (1830-1905) im Jahre 1860 durch die Photopolymerisation von Mitsubishi Matsubara 1974. Die „Fotoskulptur“ Verfahren bestand aus fotografieren ein Thema aus einer Vielzahl von in gleichem Abstand Winkeln und Projizieren jedes Photographie auf einen Bildschirm, wobei ein Pantographmechanismus wurde verwendet, um die Konturen auf Modelliermasse trace)

In Photopolymerisation wird ein Bottich mit flüssigem Polymer künstliche Beleuchtung bei Laborbeleuchtung ausgesetzt ist. Der freigelegte flüssige Polymer aushärtet. Die Aufbauplatte bewegt sich dann in kleinen Schritten, und das flüssige Polymer wird erneut belichtet. Der Prozess wiederholt sich, bis das Modell erstellt wurde. Das flüssige Polymer wird dann aus der Wanne abgelassen, so dass das Volumenmodell. Die envisionTEC Perfactory ist ein Beispiel für einen DLP Rapid-Prototyping-System.

Inkjet-Drucksysteme wie die Objet PolyJet System Spray Photopolymer-Materialien auf eine Bauplattform in ultradünnen Schichten (zwischen 16 und 30 & mgr; m), bis das Teil abgeschlossen ist. Jedes Photopolymerschicht mit UV-Licht ausgehärtet, nachdem sie ausgestoßen, wodurch vollständig ausgehärtet Modelle, die behandelt werden können und sofort verwendet wird, ohne Nachhärtung. Das gelartige Trägermaterial, das dazu bestimmt ist, komplizierte Geometrien zu unterstützen, wird von Hand und Wasserstrahlen entfernt. Es eignet sich auch für Elastomere.

Ultra-kleine Funktionen können mit der 3D-Mikro-Herstellungsverfahren in Multi Photopolymerisation verwendet werden. Dieser Ansatz verwendet einen fokussierten Laserstrahl, um die gewünschte 3D-Objekt in einen Block von Gel zu verfolgen. Aufgrund der nichtlinearen Natur der Photoanregung wird das Gel auf einen festen nur an den Stellen, wo der Laserstrahl wurde fokussiert, während das restliche Gel wird dann weggewaschen gehärtet. Strukturgrößen von unter 100 nm sind auf einfache Weise hergestellt, wie auch komplexe Strukturen mit bewegenden und verriegelt Teile.

Noch ein weiterer Ansatz verwendet einen Kunstharz, die mit LEDs verfestigt wird.

Mask-Bild-Projektion basierten Stereolithographie
Bei dieser Technik wird ein digitales 3D-Modell durch einen Satz von horizontalen Ebenen in Scheiben geschnitten. Jede Scheibe wird in einen zweidimensionalen Bildmaske umgewandelt. Das Maskenbild wird dann auf eine lichthärtbare flüssige Harzoberfläche projiziert wird und Licht auf die Harz projiziert, um es in der Form der Schicht zu härten. Das Verfahren wurde verwendet, um Objekte von mehreren Materialien, die mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu härten zusammensetzt. in der Forschung Systemen wird das Licht von unten projiziert, so dass das Harz schnell in gleichmäßige dünne Schichten verteilt werden, wodurch die Produktionszeit von Stunden auf Minuten. Im Handel erhältliche Geräte wie Objet Connex das Harz bewerben Sie sich über kleine Düsen.

Bioprinting
3D Bioprinting ist der Prozess der Erzeugung von 3D-Strukturen und Geometrien Verwendung Zellen und ein Verkapselungsmaterial. Die medizinischen Anwendungen der 3D Bioprinting sind zahlreich, und daher Gegenstand intensiver Forschung an akademischen Institutionen wie der Cornell University und Unternehmen wie Organovo. Ein Hauptanwendungsgebiet der Bioprinting im Tissue Engineering Bereich der regenerativen Medizin. Zusätzlich zu den Schwierigkeiten, die mit 3D-Druck im Allgemeinen verbunden sind, müssen zusätzliche Überlegungen hinsichtlich Material, Zelltyp und Wachstumsfaktor-Auswahl genommen werden. Aufgrund dieser zusätzlichen Überlegungen Bioprinting Forschung ist wirklich ein fachübergreifende Unterfangen, an denen Forscher aus die Felder der Materialwissenschaften, Zellbiologie, Technik aller Art, und die Medizin.

3D Bioprinting hat viel vorläufigen Erfolg im Hinblick auf die Erzeugung von verschiedenen Arten von Geweben zu sehen. Dazu gehören Haut, Knochen, Knorpel, Luftröhre, und Herzgewebe. Während vorläufigen Erfolg in diesen noncritically funktionelle Gewebestrukturen erreicht wird, erheblichen Forschungsaufwand ist auf die Entwicklung vollständig funktionalen Ersatz von Organen und Geweben, wie beispielsweise der Aorta Herz gerichtet Ventile.

Forscher im Labor Jonathan Butcher in der Cornell University College of Engineering wurden die Entwicklung von Methoden, um Bioprint leben Aortenherzklappen. Poly (Ethylenglycol) -diacrylate (PEGDA) als Basispolymer wegen seiner Biokompatibilität und leicht verwendet werden, abstimmbar mechanischen Eigenschaften . Zwei verschiedene Lösungen von PEGDA mit unterschiedlichen mechanischen Steifigkeiten erstellt, wenn vernetzt, mit dem steiferen Polymer als Aortawurzelwand und dem nachgiebigen Polymer verwendet werden, wie die Klappensegel verwendet werden. Mit diesen Lösungen wurde ein Ventil aufweisen mechanische Heterogenität und cytocompatibility bioprinted, die als Basis für die zukünftige Entwicklung der Aortenklappe Druckverfahren dienen wird.

Das Lawrence Bonassar Laboratory an der Cornell University hat auf 3D Bioprinting Knorpelgeometrien gearbeitet. Ein Schwerpunkt ihrer Forschung beinhaltet den Ersatz der Bandscheiben mit Tissue Engineered-Gesamtplattenersatzkonstrukte. Gewebezüchtungen Bandscheiben wurden mit Zellen ausgesät Hydrogel-Konstrukte bioprinted und in männlichen Ratten implantiert.

Kommerziell Printerinks, ein britisches Unternehmen, und Organovo, ein US-Unternehmen, zusammengearbeitet, um menschliches Gewebe durch den 3D-Druck zu entwickeln. Druckerpatrone geeignet sind, Stammzellen aus Biopsien erhalten und in Kulturen gezüchtet verwenden. Die resultierende Substanz wird als Bioink.

Nanoskalige 3D-Druck
3D-Drucktechniken verwendet werden, um nanoskalige großen Objekten zu konstruieren. Solche gedruckten Gegenstände werden üblicherweise auf einem festen Substrat, wie zB gezüchtet Silicium-Wafer, auf dem sie nach dem Druckvorgang haften wie sie sind zu klein und zerbrechlich post-Konstruktion manipuliert werden. Während 2D Nanostrukturen sind in der Regel durch Aufbringen von Material durch eine Art von statischen Schablonenmaske erzeugt, können 3D-Nanostrukturen durch physikalisches Bewegen eines Schablonenmaske während des Materialabscheidungs-Prozess gedruckt. Programmierbare Höhe Nanostrukturen mit einer Breite von nur 10 nm durch metallische physikalische Dampfabscheidung durch einen Piezoaktuator gesteuert Schablonenmaske mit einer gefrästen Nanopore in einer Siliziumnitrid-Membran erzeugt wurden. Das Metalldampf-Technik ist auch vorteilhaft, da sie auf Oberflächen, die zu empfindlich gegenüber Wärme oder Chemikalien für herkömmliche Lithographie zu verwenden sind, verwendet werden.

Drucker
Industrie Verwendung
Ab Oktober 2012 Stratasys verkauft jetzt additive Fertigungssysteme, die von $ 2.000 bis $ 500.000 in Preisklasse und werden in verschiedenen Branchen zum Einsatz: Luft- und Raumfahrt, Architektur, Automotive, Verteidigung, und Zahn, unter vielen anderen. Zum Beispiel Ultimaker seine ausgezeichnet als schnellste und präzise 3D-Drucker nutzt General Electric die High-End-Modell, um Teile für Kraftanlagen zu bauen.

Verbraucherverwendung
Mehrere Projekte und Unternehmen bemühen sich, erschwinglichen 3D-Drucker für zu Hause Desktop-Anwendung zu entwickeln. Ein großer Teil dieser Arbeit wurde von getrieben und DIY / Enthusiast / Early Adopter Gemeinden gezielt mit zusätzlichen Verbindungen zu den akademischen und Hacker-Gemeinschaften.

RepRap ist eine der am längsten laufenden Projekte in der Desktop-Kategorie. Die RepRap Projekt zielt darauf ab, eine freie und Open-Source-Hardware (FOSH) 3D-Drucker, dessen vollständigen Spezifikationen stehen unter der GNU General Public License zu produzieren, und die in der Lage sich selbst zu replizieren durch Drucken viele eigene (Kunststoff) Teile, mehr zu schaffen ist Maschinen. RepRaps haben bereits gezeigt, um Leiterplatten und Metallteile gedruckt werden.

Wegen der FOSH Ziel des RepRap haben viele verwandte Projekte ihrem Entwurf für Inspiration verwendet, die Schaffung eines Ökosystems von verwandten oder derivative 3D-Drucker, von denen die meisten auch Open-Source-Designs. Die Verfügbarkeit dieser Open-Source-Designs bedeutet, dass Varianten der 3D-Drucker sind einfach zu erfinden. Die Qualität und der Komplexität des Designs Drucker jedoch wie auch die Qualität der Bausatz oder Fertigfabrikate, variiert stark von Projekt zu Projekt. Diese schnelle Entwicklung von Open-Source-3D-Drucker gewinnt Interesse in vielen Bereichen, wie es ermöglicht Hyper-Anpassung und die Nutzung des öffentlich zugänglichen Designs zur Open-Source-geeignete Technologie herzustellen. Diese Technologie kann auch helfen, Initiativen für eine nachhaltige Entwicklung, da Technologien einfach und kostengünstig von Ressourcen zur Verfügung, um lokale Gemeinschaften aus.

Die Kosten für die 3D-Drucker hat sich seit etwa 2010 zurückgegangen, mit Maschinen, die kosten $ 20.000 jetzt kostet weniger als $ 1000 verwendet. Zum Beispiel ab 2013 verschiedene Unternehmen und Einzelpersonen verkaufen Teile zu dem RepRap Designs zu bauen, mit Preisen ab ca. 400 € / 500 US-Dollar. Die Open-Source-Fab @ Home-Projekt hat Drucker für den allgemeinen Gebrauch mit allem, was durch eine Düse gespritzt werden kann, von der Schokolade zu Silikondichtungsmittel und chemische Reaktionspartner entwickelt. Drucker folgenden Ausführungen des Projekts haben zu Preisen in den USA 2000 $ Bereich. War von Lieferanten in Kits oder in vormontierten Form seit 2012 zur Verfügung Der Kickstarter finanziert Peachy Drucker ist so konzipiert, kostet $ 100 und einige andere neue 3D-Drucker werden mit dem kleinen, kostengünstigen Markt einschließlich der mUVe3D und Lumifold ab. Rapide 3D hat eine professionelle Crowdsourcing 3D-Drucker kostet $ 1499, die keine Abgase noch konstant Klappern während des Gebrauchs hat entwickelt. Die 3Doodler, „3D-Druck-Pen“, hob $ 2.300.000 auf Kickstarter mit die Stifte verkauft bei $ 99, obwohl die 3D Doodler hat für sein eher ein Handwerk Stift als ein 3D-Drucker kritisiert worden.

Da die Kosten für die 3D-Drucker bin herabgestiegen, sie werden immer attraktiver finanziell zur Selbstherstellung von Körperpflegeprodukten verwendet werden. Darüber hinaus 3D-Druck-Produkte zu Hause können die Umweltauswirkungen der Herstellung durch eine Verringerung Material Verwendung und Verteilung Auswirkungen zu verringern.

Darüber hinaus wurden mehrere RecycleBots wie kommerzialisiert Filastrucer wurden entworfen und hergestellt, um Kunststoffabfälle zu konvertieren, wie Shampoo Container und Milchkannen, in preiswerte RepRap Filament. Es gibt Hinweise darauf, dass mit diesem Ansatz der verteilten Recycling ist besser für die Umwelt.

Die Entwicklung und hyper-Anpassung der RepRap-basierte 3D-Drucker hat eine neue Kategorie von Druckern geeignet für kleine Unternehmen und Verbraucher Gebrauch hergestellt. Hersteller wie Solidoodle, RoBo und RepRapPro haben Modelle und Bausätze an weniger als $ 1.000 Preisen, Tausende kleiner als sie im September 2012 eingeführt Je nach Anwendung, die Druckauflösung und Geschwindigkeit der Herstellung liegt irgendwo zwischen eine persönliche Drucker und ein Industriedrucker . Eine Liste mit Druckern mit Preiskalkulation und andere Informationen eingehalten wird. Vor kurzem Delta-Roboter, wie der TripodMaker, haben für den 3D-Druck Für die Delta-3D-Drucker, aufgrund ihrer Geometrie und Differenzierung verwendet worden, um Fertigungsgeschwindigkeit weiter zu erhöhen. Bewegungen, die Genauigkeit der Druck hängt von der Position des Druckkopfes.

Einige Firmen bieten auch die Software für den 3D-Druck, als Unterstützung für Hardware anderer Hersteller.

Upreplicant Hause ausdrucken können BAAM Drucker zu bauen, mit auch Modularität.

Große 3D-Drucker
Große 3D-Drucker sind für den industriellen, Bildung und demonstrativen Zwecken entwickelt. Eine große Delta-Stil 3D-Drucker wurde im Jahr 2014 durch SeeMeCNC gebaut. Der Drucker ist in der Lage, einen Gegenstand mit einem Durchmesser von bis zu 4 Fuß (1,2 m) und bis zu 10 Fuß (3,0 m) in der Höhe. Es verwendet auch Kunststoffgranulat als Ausgangsmaterial statt der üblichen Kunststofffäden in andere 3D-Drucker verwendet.

Eine andere Art von großen Drucker Big Bereich Additive Manufacturing (BAAM). Das Ziel ist die Drucker, die ein großes Objekt mit hoher Geschwindigkeit erzeugen kann, zu entwickeln. Ein BAAM Maschine Cincinnati Incorporated können Motive aus den Drehzahlen von 200 bis 500-mal schneller als typische 3D-Drucker im Jahr 2014 weitere BAAM Maschine wird von Lockheed Martin mit dem Ziel entwickelt, zu produzieren, um lange Gegenstände von bis zu 100 Meter zu drucken (30 m ) in der Luftfahrtindustrie verwendet werden.

Die derzeitige langsame Druckgeschwindigkeit von 3D-Druckern beschränkt ihre Verwendung für die Massenproduktion. Um diesen Aufwand zu reduzieren, mehrere verschmolzen Filament Maschinen bieten nun mehrere Extruderköpfe. Diese können verwendet werden, um in verschiedenen Farben zu drucken, mit verschiedenen Polymeren oder mehrere Abzüge gleichzeitig zu machen. Das erhöht ihre Gesamtdruckgeschwindigkeit bei mehreren Instanzen Produktion, während die weniger Kapitalkosten als Duplikat Maschinen, da sie einen einzigen Controller zu teilen.

Unterscheidet sich von der Verwendung mehrerer Maschinen, sind Multimaterial-Maschinen Herstellung identischer Kopien des gleichen Teils beschränkt, sondern kann, wenn nötig mehrfarbigen und Multimaterialeigenschaften bieten. Die Druckgeschwindigkeit, proportional zu der Anzahl der Köpfe. Weiterhin wird die Energiekosten aufgrund der Tatsache, dass sie den gleichen Thermodruckvolumen reduziert. Zusammen bilden diese beiden Merkmale Gemeinkosten zu reduzieren.

Drucker werden mit zwei Druckköpfen verwendet werden, um einzelne (Sätze) Teile in verschiedenen Farben oder Materialien herstellen.

Ab 2014 nur wenige Studien in diesem Bereich gemacht worden war, um zu sehen, ob konventionelle subtraktive Verfahren sind vergleichbar mit Methoden additiv.

Fertigungsanwendungen
Dreidimensionale Druck macht es so billig, um einzelne Elemente zu erstellen, wie es ist, um Tausende zu produzieren und so untergräbt Skaleneffekte. Es kann als tiefgreifende Auswirkungen auf die Welt haben, wie die Ankunft des Fabrik tat …. So wie niemand konnte die Auswirkungen der Dampfmaschine im Jahre 1750, oder der Druckmaschine im Jahr 1450 oder den Transistor vorausgesagt haben 1950-er ist unmöglich, die langfristigen Auswirkungen der 3D-Druck vorauszusehen. Aber die Technologie ist kommen, und es ist wahrscheinlich, jeden Bereich berührt brechen ist.

– The Economist, in einem 10. Februar 2011 führend
Frühesten Anwendungen Additive Manufacturing ist wurden auf der Werkzeugbau Ende des Fertigungsspektrum gewesen. Zum Beispiel war das Rapid Prototyping eine der frühesten Additiv Varianten, und seine Mission war es, die Durchlaufzeit und Kosten für die Entwicklung von Prototypen für neue Teile und Geräte, die früher nur mit subtraktiven Werkzeugbau Methoden durchgeführt wurde (in der Regel langsam und teuer) zu reduzieren. Mit technologischen Fortschritte für additive Fertigung, aber, und die Verbreitung dieser Kredite in die Wirtschaft, additiven Methoden werden immer weiter Einzug in die Produktion Ende der Fertigung in kreative und manchmal unerwartete Weise. Teile, die früher der einzige waren Provinz subtraktiven Verfahren können nun in einigen Fällen profitabler über additive diejenigen gemacht werden.

Den Standardanwendungen gehören Design-Visualisierung, Prototypenbau / CAD, Metallguss, Architektur, Bildung, Geodaten, Gesundheit und Unterhaltung / Einzelhandel.

Verteilte Produktions
Generative Fertigung in Kombination mit Cloud-Computing-Technologien ermöglicht die dezentrale und geografisch unabhängig verteilte Produktion Dezentrale Herstellung als solche wird von einigen Unternehmen durchgeführt. es gibt auch einen Service für Leute 3D-Druck in Kontakt mit den Eigentümern von Druckern benötigen setzen.

Einige Unternehmen bieten Online-3D-Druckdienste für sowohl gewerbliche und private Kunden, Arbeit von 3D-Konstruktionen auf der Unternehmens-Website hochgeladen. 3D-Druckdekoren entweder an den Kunden versandt oder abgeholt von Ihrem Diensteanbieter.

Mass Customization
Unternehmen Dienstleistungen, wo die Verbraucher Objekte mit vereinfachte Web-basierte Anpassung Software anpassen, und bestellen Sie die resultierenden Produkte als 3D-Druck einzigartige Objekte erstellt. Diese nun können die Verbraucher benutzerdefinierte Fällen für ihre Mobiltelefone zu erstellen. Nokia hat die 3D-Konstruktionen für seinen Fall gelöst, so dass Besitzer können ihre eigenen Fall anpassen und haben es 3D-Druck.

Rapid Manufacturing
Fortschritte in der RP-Technologie haben Materialien, die für die endgültige Herstellung der wiederum eingeführt hat die Möglichkeit der direkten Herstellung von Fertigteilen geeignet sind, eingeführt. Ein Vorteil der 3D-Druck für Rapid Manufacturing liegt in der relativ kostengünstige Produktion von kleinen Stückzahlen.

Rapid Manufacturing ist ein neues Verfahren zur Herstellung und viele der Prozesse ungeprüft bleiben. 3D-Druck wird nun in den Bereich der Rapid Manufacturing und wurde als „next level“ Technologie von vielen Experten in einem Bericht 2009 festgestellt. Eine der vielversprechendsten Prozesse sieht die Anpassung der das selektive Lasersintern (SLS) zu sein, oder direkte Metall Laser-Sintern (DMLS) einige der besser etablierten Rapid-Prototyping-Verfahren. Ab 2006 jedoch waren diese Techniken noch sehr in den Kinderschuhen stecken, mit vielen Hindernissen zu überwinden, bevor RM könnte als eine realistische Herstellungsverfahren werden können.

Rapid Prototyping

Industrielle 3D-Drucker sind seit Anfang der 1980er Jahre bestand und wurden ausgiebig für Rapid Prototyping und Forschungszwecke verwendet. Diese sind im Allgemeinen größere Maschinen, die proprietäre Metallpulver verwenden, Gießen Medien (zB Sand), Kunststoffen, Papier oder Patronen, und werden für das Rapid Prototyping von Universitäten und Wirtschaftsunternehmen eingesetzt.

Forschung
3D-Druck ist besonders hilfreich in Forschungslabors aufgrund seiner Fähigkeit, spezialisierte, maßgeschneiderte Geometrien machen. Im Jahr 2012 ein proof of principle Projekt an der University of Glasgow, Großbritannien, hat gezeigt, dass es möglich ist, 3D-Druck-Techniken verwenden, um bei der Herstellung von chemischen Verbindungen zu unterstützen. Die erste gedruckte chemischen Reaktionsbehältern, dann verwendet, den Drucker an Reaktanten in ihnen abzuscheiden. Sie haben neue Verbindungen hergestellt, um die Wirksamkeit des Verfahrens zu überprüfen, aber nichts mit einer bestimmten Anwendung verfolgt.

Lebensmittel
Cornell Kreative Machines Lab hat bestätigt, dass es möglich ist, die individuell gestaltet Essen mit 3D Hydro Druck zu erzeugen. Durch Auspressen Essen, Schicht für Schicht, in 3D-Objekte Additative Herstellung von Lebensmitteln wird derzeit entwickelt. Eine große Vielfalt von Lebensmitteln geeignet sind Kandidaten, wie Schokolade, Bonbons, und Pasta. Professor Leroy Cronin von Glasgow University vorgeschlagen, in einer TED-Talk, dass es möglich ist, chemische Farben verwenden, um Medizin zu drucken.

Industrielle Anwendungen
Bekleidung
3D-Druck in die Welt von Kleidung mit Modedesigner mit 3D-gedruckten Bikinis, Schuhe und Kleider experimentieren zu verbreiten. In der kommerziellen Produktion Nike wird mit 3D-Druck bis zum Prototyp und Produktion der 2012 Vapor Laser Talon Fußballschuh für Spieler des amerikanischen Fußball und New Balance ist 3D-Fertigungspass Schuhe für Sportler.

3D-Druck bis zu dem Punkt, wo die Unternehmen Drucken von Consumer-Brillen mit auf Anfrage individuelle Passform und Styling (obwohl sie die Linsen nicht drucken kann) kommen. Bei Bedarf Anpassung der Brille ist möglich mit Rapid Prototyping.

Autos
Zu Beginn des Jahres 2014 hat die schwedische Supersportwagen-Hersteller, Koenigsegg, teilte das Eine: 1, ein Supersportwagen, der viele Komponenten, die 3D gedruckt wurden, verwendet. In der limitierten Auflage von Fahrzeugen Koenigsegg produziert, der Eine:. 1 verfügt über Seitenspiegel -Interna, Luftkanäle, Titan-Abgaskomponenten bis hin zu kompletten Turbolader montiert, die 3D-Druck haben als Teil des Herstellungsprozesses

Eine amerikanische Firma, Local Motors ist mit Oak Ridge National Laboratory und Cincinnati Incorporated arbeiten, um große additive Fertigungsverfahren für den Druck eine ganze Karosserie zu entwickeln. Das Unternehmen plant, das Fahrzeug live vor einem Publikum im September drucken 2014 auf der Internationalen Ausstellung für Fertigungstechnik. „Hergestellt aus eine neue faserverstärkten thermoplastischen stark genug für den Einsatz in einer Automobilanwendung, dem Chassis und Karosserie, ohne Antrieb, Räder und Bremsen wiegt kaum 450 £ und das ausgefüllte Auto nur 40 Komponenten zusammen, eine Zahl, die kleiner mit bekommt jede Revision. “

Urbee ist der Name der ersten Auto der Welt Auto mit der Technologie 3D-Druck (seine Karosserie und sein Auto Fenster waren „gedruckt“) montiert. Erstellt im Jahr 2010 durch die Partnerschaft zwischen den USA Engineering-Gruppe Kor Ecologic und der Firma Stratasys (Hersteller von Druckern Stratasys 3D), es ist ein Hybridfahrzeug mit futuristischen Look.

Baumaschinen
Eine weitere Verwendung in der Entwicklung ist Bau Drucken oder mit 3D-Druck, um Gebäude zu bauen. Dies könnte schneller Aufbau für geringere Kosten ermöglichen und ist für den Bau von Off-Erde Lebensräume untersucht. Zum Beispiel wird die Sinterhab Projekt zur Erforschung einer Mondbasis von 3D-Druck, die unter Verwendung Mondregolith als Basismaterial. Anstelle der Zugabe eines Bindemittels zu dem Regolith, die Forscher mit Mikrowelle Sintern zu experimentieren, um feste Blöcke aus dem Rohmaterial zu schaffen.

Elektromotoren und Generatoren
Die Magnetkerne von elektrischen Maschinen (Motoren und Generatoren) erfordern dünne Schichten aus speziellen vorverarbeiteten Elektrostahl, die voneinander isoliert sind, um Kerneisenverluste zu verringern. 3D-Druck eines Produkts, die die Kernwerkstoffe mit speziellen Eigenschaften oder Formen, die während des Herstellungsprozesses erhalten werden muss, wie die Materialdichte, nicht-kristalliner oder nanokristalline Atomstrukturen usw. oder Materialtrennung erforderlich ist, kann nur mit kompatibel ein Hybrid-3D-Druckverfahren, der keinen Gebrauch Kernmaterial verändernden Techniken, wie Sintern, Absicherungen, Ablagerung usw. Vorverarbeitung das Rohmaterial sind keine zusätzlichen Fertigungsschritt, da alle 3D-Druckmethoden muss vorverarbeitet Material auf Kompatibilität mit der 3D-Druckverfahren, wie vorverarbeitet Metallpulver für die Abscheidung oder Fusion 3D-Druck. Um bequem handhaben die sehr dünnen isolierten Schichten aus amorphen oder nanokristallinen Metallband, die elektrische Maschine Kernverlust um bis zu 80% reduziert werden kann, kann der bekannte Laminated Object Manufacturing (LOM) Methode der 3D-Druck eine gewisse Kompatibilität für 3D zeigen -Drucken von elektrischen Maschinen, sondern nur dann, wenn das Verfahren mildert zumindest die Änderung der nicht-kristalline Struktur des amorphen Materials (zum Beispiel), während der Bildung der Schlitzschienen zum Halten der elektrischen Maschine Wicklungen oder während der Postfertigungsverfahren wie Schleifen das Luftspaltoberfläche flach Präzision, alles, während die Verbesserung der Packungsdichte des Materials. Das patentierte 3D-Drucker genannt MotorPrinter wurde speziell konzipiert und als einzige 3D-Drucker von Axialflussmaschine elektrische Maschine Kerne jeder Kategorie oder Art, wie Induktion, Permanentmagnet, Zurückhaltung und Synchro-Sym entwickelt, mit Hochleistungskernmaterialien, wie als amorphe Metalle, die alle während einschließlich der Errichtung des integralen Rahmen und aus rohen Baustahl statt von einem Inventar von vorgefertigten Feinguss montiert Lageranordnung. MotorPrinter löst die sonst schwer fassbaren Probleme der 3D-Druck von elektrischen Maschinen: 1) Elektromaterial Veränderung als Folge von Schneidhitzestress mit, anstatt ein Verfahren zum Schneiden der Schlitze, bevor das Band in die axiale Fluss Form gewickelt; 2) ungenaue Ausrichtung der Steckplätze Kanäle bei dynamischen Berechnung der nächsten Schlitzposition durch die Anzahl der Packungen und unterschiedlichen Banddicke mit einem Schlitz statt Template-Methode, die genau ausgerichtet ist das fern schneiden Schlitze auf die Schlitze der vorherigen Packung ohne künftige Berechnungen; 3) Materialveränderung durch sekundäre Schleifoperationen (zum Beispiel) für eine präzise flachen Luftspalt Fläche mit statt einer Methode, die die Band zwingt, um die Genauigkeit Ebenheit der Drehtisch der 3D-Drucker auf jeder Wickelübernehmen ; und 4) festgelegten Rechteck geformt Schlitzrinnen mit statt einer Template-Methode ist perfekt auf Schlitzen mit beliebiger Form für eine optimale Leistung.

Durch die Erhaltung der molekularen legene Leistung der optimierten vorverarbeiteten elektrischen Materialien, wie amorphe Metallband, Wicklungsleitern usw. bietet MotorPrinter schnelle just-in-time Produktion einer Vielzahl von Axialflussmaschine Elektromotor und Generator Kernen mit integralen Rahmen und Lageranordnung, wie synchron Sym, die die einzige symmetrisch stabile bürsten Schleifringläufer- [synchron] doppelt gespeisten Elektromotor und Generator-System, das von dem Teil synchron zum übersynchronen Geschwindigkeiten ohne Permanentmagnete und mit kosten operiert, Leistung noch nie gesehen. Zuletzt ein Haushalt-name Forschungseinrichtung anstelle der Auswahl um den Elektromotor-Topologie zur Herstellung der Kompatibilität mit ihrer Form der 3D-Druck zu ändern, wenn möglich, aber MotorPrinter wurde, wie zur Herstellung von Universal werden mit jeder Axialflussmaschine Elektromotor Typ, Induktion, Zurückhaltung oder Permanentmagnetmotoren, insbesondere aber mit Synchro-Sym Elektromaschinentechnik, die fremde elektromagnetische Komponenten, die nicht für die Produktion von Arbeit beitragen, wie Permanentmagnete, Zurückhaltung saliencies und Käfigwicklungen eliminiert.

Im Auftrag der US-Energieministerium der Arpa-E-Programm (Advanced Research Project Agency-Energy), ein Team der United Technologies Research Center ab 2014 wurde in Richtung Herstellung einer 30 kW-Induktionsmotor mit nur additive Fertigungsverfahren arbeiten, versuchen um eine additiv hergestellten Induktionsmotor der Lage ist, 50 kW Spitzen und 30 kW Dauerleistung über einen Geschwindigkeitsbereich von null bis 12.000 min, mit Motortechnologie, die nicht die Seltenerd-Magneten zu definieren.

3D-Druck Feuerwaffen
Im Jahr 2012, die US-amerikanische Gruppe Defense Distributed offengelegt Pläne „[design] eine Arbeitsplastikpistole, die von jedermann mit einem 3D-Drucker geladen und wiedergegeben werden können.“ Defense Distributed wurde auch entwickelt einen 3D druckbare AR -15 Typ Gewehr unteren Empfänger (in der Lage ist, die länger als 650 runden) und ein 30-Schuss-Magazin M16. der AR-15 hat mehrere Empfänger (jeweils eine obere und untere Empfänger), aber die gesetzlich geregelter Teil ist derjenige, serialisiert (je niedriger, bei der AR-15). Bald nach Defense Distributed bei der Gestaltung des ersten Arbeitsblaupause, um eine Kunststoffpistole mit einem 3D-Drucker Mai 2013 produzieren gelungen, den Vereinigten Staaten Department of State verlangt, dass sie den Anweisungen von ihrer Website zu entfernen. Nach Defense Distributed veröffentlicht ihre Pläne, Fragen wurden zu den Auswirkungen geäußert, dass das 3D-Drucken und weit verbreitete Verbraucher-Level-CNC-Bearbeitung können auf Waffenkontrolle Wirksamkeit.

Im Jahr 2014, ein Mann aus Japan wurde die erste Person in der Welt, für die Herstellung von 3D-Druckwaffen eingesperrt werden. Yoshitomo Imura gepostete Videos und Blaupausen der Pistole online und wurde für zwei Jahre ins Gefängnis verurteilt. Die Polizei fand die mindestens zwei Pistolen in seinem Haushalt die in der Lage Brennen Kugeln waren.

Medizin
3D-Drucken verwendet worden ist, um patientenspezifische Implantat und eine Vorrichtung zur medizinischen Verwendung zu drucken. Erfolgreiche Operationen umfassen eine Titan-Becken in einen britischen Patienten, Titan Unterkiefer in eine niederländische Patienten transplantiert, und einer Kunststoffluftröhren Schiene für ein amerikanisches Kind implantiert. Das Hörgerät und Dentalindustrie wird erwartet, dass der größte Bereich sein der zukünftigen Entwicklung mit der benutzerdefinierten 3D-Drucktechnologie. im März 2014 Chirurgen in Swansea verwendet 3D-Druckteile, um das Gesicht der Motorradfahrer, die ernsthaft bei einem Verkehrsunfall verletzt hatte, wieder aufzubauen. Geforscht wird auch an geführt Methoden, um Bio-Druck Ersatz für verlorene Gewebe durch Arthritis und Krebs.

Im Oktober 2014 eine fünfjährige Mädchen geboren, ohne sie vollständig gebildet Finger an der linken Hand wurde das erste Kind in Großbritannien, eine Handprothese mit 3D-Drucktechnologie gemacht haben. Ihre Hand wurde von US-amerikanischen E-nable, einem Open-Source-Design-Organisation, die ein Netzwerk von Freiwilligen verwendet, um zu entwerfen und Prothesen vor allem für Kinder. Die Handprothese wurde an einem Gipsabdruck von ihren Eltern beruhen.

Gedruckt Prothetik Rehabilitation von verkrüppelten Tiere verwendet. Im Jahr 2013 gedruckt, ein 3D-Fuß lassen ein verkrüppelter Entlein wieder gehen. Im Jahr 2014 wurde ein Chihuahua geboren ohne Vorderbeine mit einem Kabelstrang und Räder mit einem 3D-Drucker erstellt ausgestattet. 3D gedruckt Einsiedlerkrabbenschalen lassen Einsiedlerkrebse bewohnen ein neuer Stil zu Hause.

Ab 2012 hat 3D Bio-Drucktechnologie von Biotechnologie-Firmen und Hochschulen für eine mögliche Verwendung in Tissue Engineering-Anwendungen, in denen Organe und Körperteile werden mit Inkjet-Techniken gebaut sucht. Bei diesem Verfahren werden Schichten von lebenden Zellen auf ein Gelmedium oder Zuckermatrix aufgebracht und langsam auf dreidimensionale Strukturen einschließlich Gefäßsysteme bilden aufgebaut. Die erste Produktionssystem für 3D-Gewebedruck wurde 2009 geliefert wird, basierend auf Novogen Bioprinting Technik Mehrere Begriffe werden verwendet, um zu diesem Forschungsbereich beziehen. Organ Drucken, Bio-Druck, Körperteil Druck, und computergestützte Tissue Engineering ua Die Möglichkeit der Verwendung. 3D-Gewebedruck auf Weichgewebe-Architekturen schaffen für die rekonstruktive Chirurgie wird ebenfalls untersucht.

China ist auf dem Weg zu 10 nationalen 3D-Druckentwicklungsinstitute verpflichtet, knapp 500 Millionen Dollar. Im Jahr 2013 begannen chinesische Wissenschaftler Druck Ohren, Leber und Nieren, mit lebendem Gewebe. Forscher in China in der Lage, menschliche Organe mit speziellen 3D-bio-Drucker, die lebende Zellen statt Plastik verwenden erfolgreich zu drucken. Forscher an der Universität Hangzhou Dianzi eigentlich ging so weit, zu erfinden ihre eigenen 3D-Drucker für die komplexe Aufgabe, genannt „Regenovo“, die eine ist „3D bio-Drucker.“ Xu Mingen, Regenovo den Entwickler, sagte, dass es den Drucker dauert weniger als eine Stunde, um entweder einen Minileberprobe oder eine vier vor fünf Zoll Ohrknorpel Probe zu produzieren. Xu sagte auch voraus, dass voll funktionsfähige Organe gedruckt möglich innerhalb der nächsten zehn bis zwanzig Jahre. Im gleichen Jahr, Forscher an der Universität Hasselt in Belgien hatte erfolgreich eine neue Kieferknochen für einen 83-Jahres gedruckt -old Belgierin. Die Frau ist nun in der Lage zu kauen, sprechen und atmen Sie wieder normal, nachdem eine Maschine gedruckt ihr einen neuen Kieferknochen.

Computer
3D-Druck verwendet werden, um Laptops und andere Computer, einschließlich Fällen, wie Novena und VIA Openbook Standard-Laptop-Hüllen machen werden. Das heißt eine Novene Motherboard können gekauft werden und in einem gedruckten VIA Openbook Fall verwendet werden.

Raum
Im September 2014, geliefert SpaceX die erste Null-Schwerkraft 3D-Drucker, der an der Internationalen Raumstation (ISS). Am 19. Dezember 2014 per E-Mail NASA CAD-Zeichnungen für einen Steckschlüssel, um die Astronauten an Bord der ISS, die dann gedruckt, das Werkzeug mit seinem 3-D-Drucker. Anträge auf Platz bieten die Möglichkeit, defekte Teile oder Werkzeuge vor Ort zu drucken, im Gegensatz zur Verwendung Raketen entlang vorgefertigter Elemente für Raumfahrtmissionen zu menschlichen Kolonien auf dem Mond, Mars, oder an anderer Stelle zu bringen.

Soziokulturelle Anwendungen

Kunst
Im Jahr 2005 Fachzeitschriften begonnen hatte, über die möglichen künstlerische Anwendungen der 3D-Drucktechnologie zu berichten. Im Jahr 2007 folgte die Massenmedien mit einem Artikel im Wall Street Journal und Time Magazine und listet eine 3D-Druckbild unter ihren 100 einflussreichsten Designs des Jahres. in der 2011 London Design Festival, einer Installation von Murray Moss kuratiert und konzentrierte sich auf 3D-Druck wurde in dem Victoria and Albert Museum (V & A) statt. Die Installation wurde Industriellen Revolution 2.0 genannt:. Wie der materiellen Welt wird neu Materialize

Einige der jüngsten Entwicklungen in der 3D-Druck wurden auf der 3DPrintshow in London, die im November stattfand, 2013 und 2014 Die Kunstabteilung in Ausstellung Kunstwerke mit 3D-Druck Kunststoff und Metall hatte aufgedeckt. Mehrere Künstlern wie Joshua Harker, Davide Prete, Sophie Kahn, Helena Lukášová, Foteini Setaki zeigte, wie 3D-Druck können ästhetische und Kunstprozesse ändern. Ein Teil der Ausstellung konzentriert sich auf Möglichkeiten, in denen 3D-Druck können die Medizin voranzubringen. Das Grundthema dieser Fortschritte war, dass diese Drucker können verwendet werden, um Teile, die mit den Spezifikationen gedruckt werden, um jeden einzelnen gerecht zu erzeugen. Dies macht das Verfahren sicherer und effizienter. Eine dieser Verbesserungen ist die Verwendung von 3D-Drucker Abgüsse, die erstellt werden, um die Knochen, die sie unterstützen nachahmen. Diese individuell ausgestattet Abgüsse sind offen, die es dem Träger, keine Launen auszuleben und auch die Schadstelle waschen lassen. Offen ermöglicht auch offene Belüftung. Eines der besten Features ist, dass sie recycelt, um mehr Würfe zu schaffen.

Der Einsatz von 3D-Scanning-Technologien ermöglicht die Replikation von realen Objekten ohne den Einsatz von Formtechniken, die in vielen Fällen teurer, schwieriger oder zu invasiv durchgeführt werden, insbesondere bei wertvollen oder empfindlichen Kulturerbe Artefakte sein , in denen direkte mit den Formstoffen wenden könnte Oberfläche des Originalobjekts zu schaden.

Kritische Herstellung bezieht sich auf die Hände auf Produktionstätigkeiten, die digitale Technologien für die Gesellschaft zu verbinden. Es ist erfunden, um die Lücke zwischen kreativen physische und konzeptuelle Exploration überbrücken. Der Begriff wurde von Matt Ratto, Assistant Professor und Direktor des Critical Herstellung Labor in der Fakultät für Informations an der Universität von Toronto popularisiert. Ratto beschreibt eines der Hauptziele von entscheidender als „Material Formen der Auseinandersetzung mit Technologien zu ergänzen und zu erweitern kritische Reflexion und dabei unsere gelebten Erfahrungen mit Technologien zur sozialen und konzeptionellen Kritik zu verbinden“. Der Haupt Fokus kritischer machen ist offene Bauform, welche umfaßt, zusätzlich zu den 3D-Druck-Technologien sind auch andere digitale Software und Hardware. Menschen in der Regel verweisen spektakuläres Design bei der Erläuterung kritischen machen.

Kommunikation
Der Einsatz Additivschicht-Technologie von 3D-Druck angeboten, haben Terahertz-Geräte, die als Wellenleiter, Koppler und Biegungen handeln geschaffen. Die komplexe Form dieser Vorrichtungen nicht unter Verwendung herkömmlicher Herstellungstechniken erreicht werden. Im Handel erhältliche professionelle Drucker EDEN 260V wurde verwendet, um Strukturen mit minimalen Strukturgröße von 100 um zu schaffen. Die gedruckten Strukturen wurden später DC Sputtern mit Gold (oder einem anderen Metall), ein Terahertz Plasmonische Geräte erstellen beschichtet.

Hausgebrauch

Ab 2012 wurde Haus 3D-Druck vor allem von Bastler und Enthusiasten praktiziert, und war wenig praktischen Haushaltsgeräten. Ein Arbeitstakt wurde und Getriebe wurden für zu Hause Holzbearbeitungsmaschinen unter anderem dazu aufgedruckt. 3D-Druck wurde auch für Dekorationsgegenständen verwendet. Websites mit nach Hause 3D-Druck verbundenen tendenziell backscratchers, Kleiderhaken, Türgriffe usw. sind

Die Open-Source-Fab @ Home-Projekt hat Drucker für den allgemeinen Gebrauch entwickelt. Sie wurden in Forschungsumgebungen, chemische Verbindungen mit 3D-Drucktechnologie, einschließlich neuer, zunächst ohne unmittelbare Anwendung als proof of principle produzieren verwendet. Der Drucker kann mit allem, was aus einer Spritze als Flüssigkeit oder Paste verzichtet werden kann gedruckt werden. Die Entwickler der chemischen Anwendung vorstellen, sowohl Industrie und Haushalte für diese Technologie, auch damit die Anwender an entfernten Standorten in der Lage sein, ihre eigene Medizin oder Haushaltschemikalien herzustellen.

3D-Druck arbeitet nun seinen Weg in die Haushalte und immer mehr Kinder werden mit dem Konzept der 3D-Druck in früheren Zeiten eingeführt. Die Aussichten für den 3D-Druck wachsen und so mehr Menschen Zugang zu dieser neuen Innovation werden neue Anwendungen in Haushalten entstehen.

Die OpenReflex SLR Filmkamera wurde für den 3D-Druck als ein Open-Source-Studentenprojekt entwickelt.

Bildung und Forschung
3D-Druck ist die neueste Technologie auf dem Vormarsch in den Klassenraum. 3D-Druck ermöglicht es den Studierenden Prototypen der Produkte ohne den Einsatz von teuren Werkzeugen in subtraktiven Verfahren erforderlich erstellen. Studenten entwerfen und produzieren aktuelle Modelle, die sie aufnehmen kann. Das Klassenzimmer-Umgebung ermöglicht es den Studierenden, zu lernen und einzusetzen neue Anwendungen für den 3D-Druck.

Schüler entdecken die Möglichkeiten mit 3D-Druck. Engineering und Design-Prinzipien sind ebenso erkundet wie architektonischen Planung. Studenten neu Duplikate Museum Gegenstände wie Fossilien und historischen Artefakten für ein Studium in der Klasse ohne möglicherweise beschädigt empfindliche Sammlungen. Andere Studenten in Grafik-Design-Modelle können mit komplexen Funktionsteile zu konstruieren. 3D-Druck bietet den Studierenden eine neue Perspektive mit topographischen Karten. Studenten können Querschnitte der inneren Organe des menschlichen Körpers und anderer biologischer Proben zu untersuchen. Und Chemiestudenten können 3D-Modelle von Molekülen und die Beziehung in chemischen Verbindungen zu erkunden.

Laut einer aktuellen Arbeit von Kostakis et al., 3D-Druck und Design können verschiedene Grundkompetenzen und kreativen Fähigkeiten von Kindern im Einklang mit dem Geist der miteinander verbundenen, informationsbasierten Welt elektrisieren.

Zukünftige Anwendungen für 3D-Druck könnten gehören die Schaffung Open-Source-wissenschaftlichen Geräten.

Umwelt Verwendung
In Bahrain, groß angelegte 3D-Druck mit einem Sandstein-ähnliches Material verwendet wurde, um einzigartige Korallen förmige Strukturen, die Korallenpolypen zu ermutigen, zu besiedeln und zu regenerieren beschädigte Riffe zu schaffen. Diese Strukturen haben eine viel natürlicher Form als andere verwendet werden, um künstliche Riffe zu schaffen Strukturen, und im Gegensatz zu Beton, sind weder sauer noch alkalisch mit neutralem pH-Wert.

Geistiges Eigentum
3D-Druck ist seit Jahrzehnten in bestimmten Fertigungsindustrie, wo viele Rechtssysteme, einschließlich Patente, Industriedesign, Urheber- existierte und Warenzeichen sind möglich. Allerdings gibt es nicht viel zu sagen, Jurisprudenz, wie diese Gesetze gilt, wenn 3D-Drucker zum Mainstream geworden und Einzelpersonen und Hobbygemeinschaften beginnen Herstellungs Artikel für den persönlichen Gebrauch, für die Non-Profit-Verteilung oder zu verkaufen.

Jede der genannten Rechtsordnungen kann die Verbreitung der in den 3D-Druck verwendet, Designs oder der Vertrieb oder den Verkauf der gedruckten Artikel zu verbieten. Um die Erlaubnis, diese Dinge, wo ein aktiver geistigen Eigentums beteiligt war zu tun, würde eine Person haben, um den Besitzer zu kontaktieren und fragen Sie nach einer Lizenz, die mit Bedingungen und Preis haben kann.

Patente betreffen Verfahren, Maschinen, produziert und Materialzusammensetzungen und haben eine begrenzte Laufzeit, die von Land zu Land variiert. Wenn also ein Radtyp ist patentiert, Druck, mit oder Verkauf solcher ein Rad könnte eine Verletzung des Patents sein.

Urheberrecht deckt einen Ausdruck in einem greifbaren, festen Medium und oft dauert das Leben des Autors plus 70 Jahre danach. Wenn jemand eine Statue, sie Urheberrechte auf das Aussehen dieser Statue haben können, also wenn jemand sieht die Statue, sie also nicht verteilen können Designs, um eine gleiche oder ähnliche Statue drucken.

Kann eine Funktion sowohl künstlerische (urheberrechtlich) und funktionellen (patentierbar) verdient, wenn die Frage stellt sich in US-Gericht erschien, haben die Gerichte oft statt der Funktion ist nicht urheberrechtlich geschützt, wenn es sich aus den funktionellen Aspekten der Punkt getrennt werden.

Gesetzgebung und Verwaltung
Das US Department of Homeland Security und das Joint Regional Intelligence Center veröffentlicht ein Memo besagt, dass „bedeutende Fortschritte in der dreidimensionalen (3D) Druckfunktionen, Verfügbarkeit von freien digitalen 3D-Druckerdaten für Schusswaffen Komponenten und Schwierigkeit der Regulierung File-Sharing kann die öffentliche Sicherheit darstellen Risiken aus unqualifizierten Pistole Suchenden, zu erhalten oder herzustellen 3D gedruckt Pistolen, „und dass“ vorgeschlagenen Rechtsvorschriften zu den 3D-Druck von Waffen kann abschrecken verbieten, aber nicht vollständig ihre Produktion zu verhindern. Auch wenn die Praxis wird durch neue Gesetze, die Online-Verbreitung dieser 3D verboten druckbaren Dateien werden als schwierig, wie andere widerrechtlich gehandelt Musik, Filme oder Software-Dateien zu steuern. “

Auf internationaler Ebene, wo Pistolensteuerungen sind im Allgemeinen enger als in den Vereinigten Staaten, einige Kommentatoren haben gesagt, die Auswirkungen können noch stärker zu spüren sein, da alternative Feuerwaffen sind nicht so leicht erhältlich. Europäische Beamte haben darauf hingewiesen, dass die Herstellung eines 3D-Druckpistole wäre illegale unter ihrer Waffengesetz verstoßen, und dass Kriminelle Zugang zu anderen Quellen von Waffen, aber darauf hingewiesen, dass, da die Technologie verbessert die Risiken einer Wirkung erhöhen würde. Downloads von den Plänen aus dem Vereinigten Königreich, Deutschland, Spanien und Brasilien waren schwer.

Der Versuch, den Vertrieb über das Internet von Schießpläne beschränken hat, um die Sinnlosigkeit verhindert die weite Verbreitung von DeCSS, die DVD-Ripping aktiviert verglichen. Nachdem die US-Regierung hatte Defense Distributed take down die Pläne, waren sie immer noch über The Pirate Bay und anderen File-Sharing-Websites überall erhältlich. Einige US-Gesetzgeber Regelungen für 3D-Drucker vorgeschlagen, zu verhindern, dass sie für den Druck Pistolen eingesetzt. 3D-Druck Befürworter haben schlug vor, dass solche Regelungen wäre sinnlos, konnte die 3D-Druckindustrie lahmlegen, und könnte auf freie Meinungsäußerung verstoßen, mit früher Pionier der 3D-Druck Professor Hod Lipson darauf hindeutet, dass das Schießpulver statt kontrolliert werden konnte.

Open-Source-3D-Drucker

RepRap
Fab @ Home
Contraptor

Auswirkungen
Generative Fertigung, beginnend mit der heutigen Kindheit Zeit erfordert Herstellerfirmen, flexibel zu sein, um immer besseren Nutzer aller verfügbaren Technologien wettbewerbsfähig bleiben. Die Befürworter der Additive Manufacturing sagen auch voraus, dass dieser Bogen der technologischen Entwicklung wird die Globalisierung zu begegnen, wie Endbenutzer und nicht viel von ihrer eigenen Fertigung zu tun in den Handel, Produkte von anderen Menschen und Unternehmen kaufen zu engagieren. Die wirkliche Integration der neueren Additiv Technologien in die kommerzielle Produktion, aber ist eher eine Frage der Ergänzung der traditionellen subtraktiven Verfahren nicht völlig verdrängen.

Sozialer Wandel
Seit den 1950er Jahren wurde eine Reihe von Autoren und Kommentatoren in einiger Tiefe über die sozialen und kulturellen Veränderungen, die sich aus der Einführung von kommerziell erschwinglichen additive Fertigungstechnologie führen könnte spekuliert. Zu den bemerkenswertesten Ideen, um aus diesen Untersuchungen hervorgegangen ist war der Vorschlag, dass, wenn mehr und mehr 3D-Drucker zu starten, um die Häuser der Menschen geben, so dass die herkömmliche Beziehung zwischen der Wohnung und Arbeitsstätte könnte weiter ausgehöhlt zu werden. In ähnlicher Weise wurde auch vorgeschlagen, dass, wie es leichter für Unternehmen Entwürfen für neue Objekte auf der ganzen Welt übertragen, so dass der Bedarf an Hochgeschwindigkeits-Frachtdienste können auch weniger zu werden. Schließlich, angesichts der Leichtigkeit, mit der bestimmte Objekte können nun wiederholt werden, es bleibt abzuwarten, ob Änderungen werden den geltenden Urhebergesetzen vorgenommen, so dass Rechte an geistigem Eigentum mit der neuen Technologie allgemein verfügbar zu schützen.

Als 3D-Drucker besser zugänglich für die Verbraucher geworden ist, haben Online-Social-Plattformen entwickelt, um die Gemeinschaft zu unterstützen. Dazu gehören Websites, die Benutzer Informationen darüber, wie Sie einen 3D-Drucker, aber auch Sozialforen, die zur Verbesserung diskutieren bauen zugreifen können 3D-Druckqualität und diskutieren den 3D-Druck Nachrichten sowie Social-Media-Websites, die gewidmet werden, um 3D-Modelle zu teilen. RepRap ist ein Wiki-basierte Website, die erstellt wurde, um alle Informationen über den 3D-Druck zu halten, und hat sich zu einer Gemeinschaft, die den 3D-Druck für alle bringen soll entwickelt. Darüber hinaus gibt es noch andere Seiten wie Thingiverse, die ursprünglich erstellt wurde, damit die Benutzer von 3D-Dateien zu schreiben, damit jedermann zu drucken, so dass für verringerte Transaktionskosten zu teilen 3D-Dateien. Diese Webseiten sind für eine stärkere soziale Interaktion zwischen den Nutzern erlaubt, Erstellung von Communities rund um den 3D-Druck gewidmet.

Einige Ruf auf die Verbindung von Commons-based Peer Production mit 3D-Druck-und anderen Low-Cost-Herstellungstechniken. Die selbstverstärkte Fantasie eines Systems des ewigen Wachstums mit der Entwicklung von Verbundvorteilen überwunden werden, und hier kann die Zivilgesellschaft eine wichtige Rolle, die zur Erhöhung des gesamten Produktionsstruktur zu einem höheren Hochebene von nachhaltiger zu spielen und individuelle Produktivität. des Weiteren ist es wahr, dass viele Fragen, Probleme und Bedrohungen steigen aufgrund der großen Demokratisierung der Produktionsmittel, vor allem in Bezug auf die physische. Beispielsweise ist die Recyclingfähigkeit der erweiterten Nanomaterialien noch in Frage gestellt; Waffenproduktion einfacher werden könnte; nicht, um die Auswirkungen auf Fälschungen und auf IP zu nennen. Es könnte behauptet, dass im Gegensatz zur industriellen Paradigma, dessen Wettbewerbsdynamik waren etwa Skaleneffekte Commons-based Peer Production und 3D-Druck können Verbundvorteile zu entwickeln . Während die Vorteile der Skala liegen auf billige globale Transport, die Verbundvorteile Anteil der Infrastrukturkosten (immaterielle Vermögenswerte und Sach produktiven Ressourcen), unter Nutzung der Möglichkeiten der Fertigung Werkzeuge. Und nach Neil Gershenfeld, dass „einige der am wenigsten entwickelten Regionen der Welt müssen einige der fortschrittlichsten Technologien „, kann Commons-based Peer Production und 3D-Druck notwendigen Werkzeuge für globales Denken bieten, aber lokal handeln als Reaktion auf bestimmte Probleme und Bedürfnisse.

Larry Summers schrieb über die „verheerenden Folgen“ der 3-D-Druck-und andere Technologien (Roboter, künstliche Intelligenz, etc.) für diejenigen, die Routineaufgaben. Seiner Ansicht nach „schon gibt es mehr amerikanische Männer auf Invalidenversicherung als gar Produktionsarbeit in der Fertigung. Und die Trends sind alle in die falsche Richtung, insbesondere für die weniger qualifizierten, da die Kapazität der Hauptstadt verkörpert künstliche Intelligenz, um Angestellte zu ersetzen sowie blue-collar Arbeit rasch in den kommenden Jahren zu erhöhen. „Summers empfiehlt kräftiger Kooperationen, um die „unzähligen Geräten“ (zB Steueroasen, des Bankgeheimnisses, Geldwäsche, und regulatorische Arbitrage) ermöglicht den Inhabern von großen Reichtum „zu zahlen und“ Einkommen und Grundsteuern, und es zu erschweren Adresse um große Vermögen, ohne dass „große soziale Beiträge“ im Gegenzug, auch akkumulieren: strengeren Durchsetzung der Anti-Monopol-Gesetze, Reduzierung der „übermäßig“ Schutz des geistigen Eigentums, stärkere Förderung der Gewinnbeteiligung, die Arbeitnehmer profitieren können und ihnen eine Beteiligung an der Vermögensbildung, Stärkung der Tarifverträge, die Verbesserung der Corporate Governance, die Stärkung der Finanzmarktregulierung, um Subventionen für die Finanztätigkeit zu beseitigen, Lockerung der Flächennutzungsbeschränkungen , die die Immobilien der Reichen dazu führen können, weiter steigen im Wert, eine bessere Ausbildung für Jugendliche und Umschulung für freigesetzte Arbeitnehmer und erhöhte öffentliche und private Investitionen in die Entwicklung der Infrastruktur, zB in der Energieerzeugung und Transport.

Michael Spence schrieb: „Jetzt kommt ein … leistungsfähig, Welle der digitalen Technologie, die ersetzt Arbeit in immer komplexer werdenden Aufgaben Dieser Prozess der Substitution von Arbeit und Disintermediation wird bereits seit einiger Zeit in Dienstleistungsbereichen. – Denken Sie an Geldautomaten, Online-Banking, Enterprise Resource Planning, Customer Relationship Management, mobile Zahlungssysteme und vieles mehr. Diese Revolution ist auf die Herstellung von Waren, sofern Roboter und 3D-Druck verdrängen Arbeits verbreiten. „Seiner Ansicht nach der größte Teil der Kosten für die digitalen Technologien geht an den Start, bei der Gestaltung von Hardware (zB 3D-Drucker) und, noch wichtiger, bei der Erstellung der Software, die Maschinen ermöglicht, verschiedene Aufgaben durchführen. „Sobald dies erreicht ist, sind die Grenzkosten der Hardware relativ gering (und lehnt als Maßstab steigt) und die Grenzkosten für die Replikation der Software im Wesentlichen Null ist. Mit einer riesigen potenziellen globalen Markt, die im Voraus festgelegten Kosten für die Ausgestaltung und amortisieren Tests, die Anreize für die [in digitale Technologien] sind überzeugend zu investieren. „Spence glaubt, dass, im Gegensatz zu früheren digitalen Technologien, die Unternehmen auf nicht ausgelastete Pools wertvolle Arbeit in der ganzen Welt einsetzen fuhren, die treibende Kraft in der aktuellen Welle der digitalen Technologie „ist Kostensenkung über die Ersetzung der Arbeit.“ Zum Beispiel, wie die Kosten für die 3D-Drucktechnologie sinkt, ist es „gut vorstellen“, dass die Produktion kann sich „sehr“ lokalen und individuell. Darüber hinaus kann die Produktion als Reaktion auf die tatsächliche Nachfrage, nicht vorgezogen oder prognostizierte Nachfrage kommen. Spence glaubt, dass Arbeit, egal wie billig, wird ein weniger wichtiges Asset für Wachstum und Beschäftigung Expansion mit arbeitsintensive und prozessorientierte Fertigung immer weniger wirksam geworden, und das Re-Lokalisierung wird in beiden Industrie- und Entwicklungsländern auftreten. Seiner Ansicht nach wird die Produktion nicht verschwinden, aber es wird weniger arbeitsintensiv sein, und alle Länder muss in absehbarer Zeit ihre Wachstumsmodelle rund um digitale Technologien und Humankapital unterstützt ihren Einsatz und Ausbau wieder aufzubauen. Spence schreibt, dass „die Welt, die wir betreten ist, in dem die stärksten globalen Ströme werden Ideen und digitale Kapital, keine Waren, Dienstleistungen, Kapital und traditionell. Die Anpassung an diese werden Verschiebungen in Denkweisen, Strategien, Investitionen (vor allem in der menschlichen erforderlich Kapital), und möglicherweise Modelle der Beschäftigung und den Vertrieb. “

Forbes Investment Experten haben vorausgesagt, dass das 3D-Drucken kann zu einem Wiederaufleben der amerikanischen Produktion führen unter Berufung auf die kleine, kreative Unternehmen, die den aktuellen Industrie-Landschaft, und das Fehlen der notwendigen komplexen Infrastruktur in typischen Outsourcing-Märkten beeinträchtigen.

4D
Consumer-3D-Druck in neue Materialien, die speziell für 3D-Drucker entwickelt wurden, geführt. Zum Beispiel haben Filamentmaterialien entwickelt, um Holz nachzuahmen im Erscheinungsbild sowie seine Textur. Darüber hinaus werden neue Technologien wie die Infusion Kohlefaser in druckbare Kunststoffen, so dass für eine stärkere, leichtere Material. Zusätzlich zu den neuen Strukturmaterialien, die durch das 3D-Drucken entwickelt worden sind, wurden neue Technologien erlaubt für Muster direkt an gedruckten 3D-Teile angewendet werden.