Die 3D-Drucktechnologie kann in den Bereichen Schmuck, Schuhe, Industriedesign, Architektur, Ingenieurwesen und Bauwesen (AEC), Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Zahn- und Medizinindustrie, Bildung, geografische Informationssysteme, Bauingenieurwesen und vielen anderen Bereichen eingesetzt werden. Es wird häufig im Formenbau und im Industriedesign zum Erstellen von Modellen oder für die direkte Herstellung einiger Produkte verwendet, was auf die wachsende Beliebtheit der Technologie hinweist. . 3D-Drucker können auch Lebensmittel drucken, was eine zukünftige Richtung für die Entwicklung des 3D-Drucks darstellt.
In der Luft- und Raumfahrttechnik beschäftigen sich die Ingenieure im Forschungs- und Entwicklungszentrum von GE in China immer noch intensiv mit der 3D-Druckforschung. Erst kürzlich gelang es ihnen, mit einem 3D-Drucker ein entscheidendes Bauteil für einen Flugzeugtriebwerk zu „drucken“. Im Vergleich zur herkömmlichen Fertigung werden mit dieser Technologie die Teilekosten um 30 % gesenkt und der Herstellungszyklus um 40 % verkürzt. Bevor sie diesen Erfolg überhaupt feiern konnten, begaben sie sich auf eine neue Reise. Was wenig bekannt ist, ist, dass sie seit zehn Jahren heimlich an der Entwicklung der 3D-Drucktechnologie arbeiten.
Ein Ingenieur namens Jim Smith hat auch die 3D-Drucktechnologie genutzt, um das weltweit erste 3D--gedruckte Kajak zu entwickeln, das erfolgreich auf den Markt gebracht wurde.
Er brauchte 42 Tage, um dieses „Kajak“ mit einem selbstgebauten großen 3D-Drucker zu bauen. Es ist 5 Meter lang und aus 28 Teilen farbigem ABS-Kunststoff zusammengesetzt, wobei jede Komponente im 3D-Drucker hergestellt und dann zusammengeschraubt wird.
Obwohl der Herstellungsprozess einfach zu sein schien, war er tatsächlich ziemlich arbeitsintensiv. Von der ersten Planung bis zur Fertigstellung brauchte Smith fast sechs Jahre, wobei die letzten Anpassungen vor dem Start weitere 40 Tage in Anspruch nahmen. Das fertige Produkt ist 5,08 Meter lang, 0,52 Meter breit und wiegt insgesamt 29,29 Kilogramm, davon 26,48 Kilogramm ABS, 0,86 Kilogramm Messinggewindeteile und 2,068 Kilogramm Schrauben. Die Gesamtkosten betrugen nur 500 $.
Die 3D-Drucktechnologie wird immer ausgereifter und es ist möglich, dass Menschen damit in Zukunft Häuser, Autos und noch mehr Dinge bauen.
Am 22. Juni 2015 wurde berichtet, dass das staatliche-Staatsunternehmen Rostec-einen Prototyp einer Drohne mithilfe der 3D-Drucktechnologie hergestellt hatte. Mit einem Gewicht von 3,8 kg und einer Flügelspannweite von 2,4 Metern konnte es eine Geschwindigkeit von 90 bis 100 km/h erreichen und hatte eine Flugdauer von 1 bis 1,5 Stunden.
Unternehmenssprecher Vladimir Kutakhov erklärte, dass das Unternehmen den Sprung vom Konzept zum Prototyp in zweieinhalb Monaten geschafft habe, wobei die tatsächliche Produktion nur 31 Stunden gedauert habe und die Herstellungskosten weniger als 200.000 Rubel (ca. 3.700 US-Dollar) betragen hätten.
Um weitere Einsatzmöglichkeiten von 3D-Druckern in der Musikindustrie zu erkunden, nutzte Rickard Dahlstrand einen Lulzbot 3D-Drucker, um einzigartige Kunstwerke zu schaffen. Beim Stockholm Art Hacker Festival 2013 druckte der 3D-Drucker Lulzbot nicht nur das Logo des Festivals für teilnehmende Künstler und Hacker, sondern druckte als Performance-Projekt auch visuelle Musikwerke, während klassische Musik gespielt wurde. Der Lulzbot 3D-Drucker druckt visualisierte Musik mithilfe eines Schrittmotors, der seine Bewegung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten steuert. Die Tonhöhe bestimmt die Geschwindigkeit und steuert so den Druckvorgang. Drei Motoren stellen eine einzelne Schiene dar, die sich jeweils in einem einzigartigen Muster bewegen. Zwei Motoren steuern die Bewegung der Z--Achse.
Medizinische Industrie
Knochendruck In Zukunft können Chirurgen diese Druckausrüstung möglicherweise verwenden, um während der Operation vor Ort Knochen unterschiedlicher Größe für den klinischen Gebrauch zu drucken. Dieser erstaunliche 3D-Drucker wurde bereits gebaut und das Druckmaterial, das echte menschliche Knochen ersetzen soll, wird intensiv getestet.
In Labortests wurde gezeigt, dass dieses Knochenersatz-Druckmaterial das Wachstum menschlicher Knochenzellen unterstützt, und seine Wirksamkeit wurde bei Mäusen und Kaninchen nachgewiesen. In den kommenden Jahren könnten hochwertigere gedruckte Knochenersatzmaterialien Chirurgen bei der Reparatur von Knochenschäden unterstützen, in Zahnkliniken eingesetzt werden und sogar bei der Genesung von Osteoporosepatienten helfen.
Die 3D-Drucktechnologie entwickelt sich schnell zu einer heißen neuen Branche und die Vielfalt der dreidimensionalen Produkte, die damit gedruckt werden können, nimmt rapide zu. Um das Knochenmaterial zu drucken, nutzten Bosch und ihre Kollegen testweise einen handelsüblichen ProMetal 3D-Drucker. Dieser 3D-Drucker wurde ursprünglich für den Druck von Metallteilen entwickelt. Es sprüht Schicht für Schicht Kunststoffgranulat auf ein Pulversubstrat und baut die Struktur auf. Jede Schicht ist nur halb so breit wie ein menschliches Haar.
Das Hauptmaterial dieses Knochengerüsts ist Kalziumphosphat, dem Silizium und Zink zugesetzt werden, um seine Festigkeit zu erhöhen. Wenn es in den menschlichen Körper implantiert wird, stützt es vorübergehend den Knochen und hilft beim Wachstum und der Entwicklung normaler Knochenzellen, wodurch frühere Schäden repariert werden. Das Material löst sich dann auf natürliche Weise im Körper auf.
Wissenschaftler haben vier Jahre damit verbracht, die richtige Formel für dieses Material zu finden. Dabei waren mehrere Disziplinen beteiligt, darunter Chemie, Materialwissenschaften, Biologie und Prozesswissenschaften.
Im Bereich Kulturdenkmäler verwendeten Forscher der Drexel University in den USA 3D-Scans von Fossilien und 3D-Drucktechnologie, um für die Forschung geeignete 3D-Modelle zu erstellen. Diese Modelle bewahrten nicht nur alle äußeren Merkmale der Originalfossilien, sondern wurden auch zur leichteren Untersuchung verkleinert.
Museen verwenden häufig komplexe Nachbildungen, um Originalwerke vor Umweltschäden oder Unfällen zu schützen und gleichzeitig die Wirkung von Kunst oder Artefakten einem breiteren Publikum zugänglich zu machen. Beispielsweise verwendete das Smithsonian Museum an seiner Stelle eine riesige 3D--gedruckte Nachbildung der ursprünglichen Thomas-Jefferson-Statue, als die Ausstellung nach Virginia verlegt wurde.
Im Architekturbereich haben sich Ingenieure und Designer für 3D-{{1}gedruckte Architekturmodelle entschieden. Diese Methode ist schnell, kostengünstig, umweltfreundlich und liefert hervorragende Ergebnisse. Es erfüllt perfekt die Anforderungen des Designers und spart gleichzeitig erhebliche Mengen an Material.
Der Haager Nuklearsicherheitsgipfel fand vom 24. bis 25. März 2014 in den Niederlanden statt. Staatsoberhäupter aus verschiedenen Ländern nahmen an dem Gipfel teil, und einige nahmen sich sogar die Zeit, an interessanten Zusammenkünften und Aktivitäten teilzunehmen. Beispielsweise nahmen Präsident Xi Jinping und seine Frau Peng Liyuan an einem Staatsbankett teil, das vom König der Niederlande ausgerichtet wurde. Unterdessen besuchte US-Präsident Obama, der ebenfalls am Gipfel teilnahm, die DUS-3D-Druck-Ausstellungshalle und besichtigte das größte 3D-gedruckte Gebäude der Welt.
Diese 3D-Druck-Ausstellung zeigte das Potenzial, das größte 3D-gedruckte Haus der Welt zu drucken. Das Unternehmen verwendete einen 3D-Drucker namens KamerMaker, der 6 Meter hoch ist und in einem ausrangierten Schiffscontainer untergebracht ist. KamerMaker funktioniert ähnlich wie ein Desktop-3D-Drucker und extrudiert Thermoplast in kontinuierlichen Schichten. Es können auch kleinere Objekte, wie zum Beispiel Hocker, damit bedruckt werden.
Herstellung:
Auch die Fertigungsindustrie benötigt viele 3D-{{1}gedruckte Produkte, da der 3D-Druck der herkömmlichen Fertigung in Bezug auf Kosten, Geschwindigkeit und Genauigkeit weit überlegen ist. 3D-Drucktechnologie eignet sich gut-für die Massenproduktion, sodass die Fertigung erheblich davon profitieren und sogar Bedenken hinsichtlich der Qualitätskontrolle verringern kann.
Beispielsweise ermöglicht der 3D-Modelldruck-Workshop von Microsoft Design- und Fertigungsabteilungen, Produkte nach der ersten Designphase besser zu verfeinern und zu verbessern. In der Automobilindustrie werden 3D--gedruckte Komponenten häufig für Sicherheitstests und andere Aufgaben verwendet, wodurch Kosten gesenkt und gleichzeitig die Effizienz gesteigert wird.
Autodruck
Am 10. Oktober 2014 wurde das weltweit erste 3D-gedruckte Auto Wirklichkeit. Dieses zweisitzige 3D-gedruckte Auto mit dem Namen „Stradivari“ wurde von einer örtlichen Automobilfirma gebaut. Sein Produktionszyklus betrug 44 Stunden und er kann eine Höchstgeschwindigkeit von 80 Kilometern pro Stunde erreichen. „Stradivari“ wird vollständig aus Kohlefaser und Kunststoff mittels 3D-Drucktechnologie hergestellt. Berichten zufolge besteht es aus nur 40 Teilen und wird mit Strom betrieben. Das Aufladen dauert 3,5 Stunden und die Reichweite beträgt etwa 100 Kilometer.
Lebensmittelindustrie
Am 22. Mai 2013 wählte die NASA Systems and Materials Research, ein in Texas- ansässiges Unternehmen, aus, um 1,25 Milliarden US-Dollar in die Entwicklung von 3D-Druckern zu investieren, mit denen „nährstoffreiche und köstliche“ Lebensmittel für Astronauten hergestellt werden können.
