3D-Drucker
3D-Druck in der Schule
Kaum ein Techniktrend sorgt gegenwärtig für so viel Aufsehen wie 3D-Druck. In der Industrie, beim Produktdesign oder in der Architektur sind diese Geräte bereits seit den 1990er Jahren für die Prototypen- und Modellfertigung unverzichtbar geworden. Wegen der hohen Anschaffungs- und Betriebskosten blieben sie für andere Bereiche jedoch lange Zeit unerschwinglich. Das änderte sich spätestens, als die Hersteller über die Serienfertigung erschwingliche Geräte her-ausbrachten und damit das dreidimensionale Drucken populär machten. Seither steigt die Nachfrage und die Geräte bahnen sich stetig ihren Weg in neue Anwendungsbereiche und Zielmärkte – so auch in die Schulen.Die Entwicklung von 3D Druckern hat sich in letzter Zeit rasant entwickelt. Aber nicht jeder ist schultauglich, nicht jeder entspricht dem Preis-Leistungsverhältnis und nicht jeder erfüllt unsere Ansprüche. Unsere Favoriten, der Ultimaker² und der CraftBot sowie der mCreate, halten dieser Prüfung mit Bravour stand und das bei einem günstigen Preis. Sie sind prädestiniert für den Einsatz im Unterricht und in Verbindungmit den notwendigen CAD-Kenntnissen ein innovati-ves und praxisbezogenes Medium für MINT (Mathematik/Informatik/Naturwissenschaft/Technik).
Was ist 3D Druck?
Ein 3D-Drucker ist eine Maschine, die dreidimensionale Werkstücke herstellt. Der Aufbau erfolgt computergesteuert aus einem oder mehreren flüssigen oder festen Werkstoffen nach vorgegebenen Maßen und Formen.Beim Aufbau finden chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle.Das gängigste Verfahren heißt Fused Filament Fabrication (FFM). Es arbeitet mit thermoplastischen Kunststoffen als Basismaterial und ist eine Art 3D-Tintenstrahldrucker. Meist führt das Gerät das Basismaterial in Form von (Kunststoff-) Draht von einer Vorratsrolle einem Extruder-Druckkopf zu und schmilzt es darin. Beim eigentlichen Druckvorgang bringt dieser Druckkopf das flüssige Material auf die darunterliegende Schicht auf. Druckkopftemperatur, Schmelzverhalten, Wärmekapazität und Leitfähigkeit des Materials sind so beschaffen, dass das aus der Extruderdüse austretende ge-schmolzene Material sich mit dem darunterliegenden, bereits gedruckten verbindet und sofort erstarrt, ohne zu zerflie-ßen. Dies geschieht so lange, bis das gesamte Objekt Schicht für Schicht fertig gedruckt wurde. So können maximal 30 x 20 x 44 cm große Objekte in feinen Schichten hergestellt werden.
