Der dreidimensionale Druck ist ein verblüffender technologischer Fortschritt. Es handelt sich um eine materielle Realisierung eines virtuellen Programms, das auf einem Computer vorgefertigt wurde. Derzeit erweitert sich das Einsatzgebiet dieser Technologie in verschiedenen Bereichen. Was sind die Herausforderungen beim 3D-Druck? Was sind die neuen Perspektiven dieser innovativen Art der Produktion?
Die Herausforderungen des 3D-Drucks im medizinischen Bereich
Die heutige Medizin beschränkt sich nicht mehr auf die Intelligenz der chemischen Behandlung von Krankheiten. Sie öffnet sich für prothetische Perspektiven. Viele Patienten leiden an Krankheiten, die als unheilbar gelten. Zum Beispiel können Menschen, die an chronischem Nierenversagen leiden, nicht auf eine Heilung ihrer Krankheit hoffen. Die aktuelle Lösung ist eine Organtransplantation. Dieser Prozess hat jedoch die traurige Realität von exorbitanten Kosten und Organhandel. Der 3D-Druck ist eine ethischere und wirtschaftlichere Lösung. Es sind noch keine gedruckten Nieren vorhanden. Allerdings ist es Ingenieuren vor kurzem gelungen, künstliche Knochen aus organischen Materialien herzustellen. Dieses Ereignis ist im Laufe des Jahres 2019 eingetreten. Die Experimentatoren haben überzeugende Ergebnisse bei Tieren gezeigt. Es muss noch ein menschlicher Test durchgeführt werden. Das gleiche Jahr war auch von der Herstellung eines Miniherzens durch die Fakultät für Biowissenschaften der Universität Tel Aviv in Israel geprägt. Die Herstellung eines Herzens in voller Größe wird bald kommen. Die Einsatzmöglichkeiten des 3D-Drucks sind also vielversprechend. Es könnte eine therapeutische Revolution darstellen.
Für eine ökologischere und ökonomischere Konstruktion
In Deutschland stammen mehr als 40 % der Abfallmenge aus dem Bauwesen. Dieser Abfall stammt aus der Verarbeitung der Baufirmen. Wenn die Baustellen geschlossen sind, werden die Abfälle zu Schadstoffen. Es wird evakuiert und wird sperrig. Die Wirtschaftlichkeit einer Konstruktion basiert auf der Sparsamkeit der verwendeten Materialien. Der 3D-Druck revolutioniert die Bauindustrie. In der Tat genügt es, den detaillierten Plan des Hauses in eine spezielle Software einzugeben. Der Drucker fügt die erforderlichen Materialien Schicht für Schicht hinzu. Diese additive Fertigungsmethode spart Zeit, Arbeitskraft und Material. In Deutschland ist ein konkretes Beispiel realisiert worden. Ein zweigeschossiges Haus wurde mit einem 3D-Drucker gebaut. Diese Veranstaltung fand im September 2020 in der Stadt Beckum statt. Der Einsatz von 3D-Druck in der Bauindustrie ist sehr hoch.
Die Herausforderungen des 3D-Drucks im Bereich des Maschinenbaus
Der Maschinenbau erfordert eine hohe Präzision in seiner Arbeit. Dies setzt den Einsatz spezifischer Techniken und Werkzeuge voraus. Die Erstellung einer Turbinenschaufel kann beispielsweise nicht durch ein mechanisches Werkzeug erreicht werden. Traditionell werden die Werkstoffe durch Drehen, Fräsen und Bohren bearbeitet. Allerdings ist diese Reihe von Techniken in ihrer Präzision begrenzt. Sie sind auf einen Maßstab von einem Millimeter begrenzt. Der 3D-Drucker macht es möglich, einen kleineren Maßstab zu erreichen. Darüber hinaus können Ingenieure von einer größeren Auswahl an Materialien profitieren. Zum Beispiel verwendet Desktop Metal, Kupfermaterial, dass aus reinem Kupfer besteht.