Mit 3-D-Druck geht es hoch hinaus

Was ist der Unterschied zwischen einem Fußgänger und einem Fußballspieler? Der Fußgänger geht bei Grün und der Fußballspieler bei Rot.

Luise (10) aus Hamburg

Blitze und Funken huschen über das Pulver. Durch die Glasscheibe sieht man, was in der großen Maschine vor sich geht: Ein Laser erhitzt bestimmte Stellen der Pulverschicht. Diese Stellen schmelzen zu einem festen Stück Metall zusammen. Dann fährt ein Schieber über die ganze Fläche und trägt eine weitere Pulverschicht auf. Die Maschine ist ein 3-D-Drucker. 3-D steht für dreidimensional: Während ein gewöhnlicher Drucker flach auf Papier druckt, druckt ein 3-D-Drucker auch in die Höhe. So wie man mit Bausteinen ein Haus oder einen Turm baut.

Solche Drucker gibt es schon eine ganze Weile. Aber die Technik entwickelt sich immer weiter. Anfangs wurde in einer Düse ein Draht aus Kunststoff geschmolzen und aufgetragen. Das Material trocknete, dann folgte die nächste flüssige Schicht. Heute arbeiten Fachleute mit Pulver und vielen unterschiedlichen Stoffen.

Kai Hilgenberg von der Bundesanstalt für Materialforschung kennt sich mit diesen Stoffen gut aus. Er ist Fachmann für additive Materialforschung. Das Wort additiv kennst du so ähnlich vielleicht aus dem Matheunterricht:

Zahlen werden addiert, also hinzugefügt. „Wir forschen an den Materialien der Zukunft“, sagt Hilgenberg. Es geht vor allem um Metalle. Die werden nicht aus einer Düse gegossen. „Sie werden schichtweise als Pulver aufgetragen“, erklärt er. Was der Drucker hinter ihm macht, nennt man aufrakeln.

Vor der Zeit der 3-D-Drucker fertigte man Teile, indem man sie gegossen, zerspant oder verformt hat. So entstanden etwa Stücke aus flüssigem, heißen Metall, die beim Abkühlen

fest werden. Holz oder Gestein wurde in Form gesägt, gedrechselt oder gefeilt. „Etwas additiv zu fertigen, eröffnet ganz neue Möglichkeiten“, sagt der Experte. Ein 3-D-Drucker kann zum Beispiel extrem leichte und genau passende Bauteile herstellen, sogar mit Hohlräumen oder beweglichen Gliedern. Das macht die Forschung daran für viele Unternehmen spannend: Autobauer und Flugzeugbauer etwa oder Hersteller von Medizintechnik. So werden schon jetzt etwa genau passende Armprothesen für Kinder einfacher und billiger als früher hergestellt.

Kai Hilgenberg fasst zusammen: „Überall, wo einzigartige Stücke oder Ersatzteile gebraucht werden, die man nicht massenhaft herstellt, kommt der 3-D-Druck ins Spiel.“Die Forschenden um Hilgenberg entwickeln dafür immer neue Stoffe und Wege.

ERPELINO

Die modernen Geräte schichten Material aufeinander. Viele Unternehmen warten darauf, dass Forscher dafür immer neue Stoffe und Techniken entwickeln.

Mit 3-D-Druckern lassen sich spezielle Teile fertigen, etwa aus Kunststoff.