3D-Druck-Paket für Architekten

Der 3D-Druck erfreut sich immer größerer Beliebtheit und wird in immer mehr Sparten, wie zum Beispiel in der Medizin oder Raumfahrt, benutzt. 3D-Druck ist eine umfassende Bezeichnung für alle Fertigungsverfahren, bei denen ein Material Schicht für Schicht aufgetragen wird und dadurch ein dreidimensionaler Gegenstand, als Prototyp, Werkzeug oder Endprodukt, nach CAD-Modell (dt. rechnerunterstütztes Konstruieren) erzeugt wird. Grundlegend lässt sich mit 3D-Druckern fast alles herstellen, von einer Vase bis hin zu Gebäudearchitektur, weshalb der 3D-Druck in der Architektur als Zukunftstechnologie gilt. Dadurch, dass neben Kunststoff auch mit Metall, Gips oder Beton gedruckt werden kann, können Ingenieure oder Architekten genaue Modelle zur Präsentation erstellen.

Verschiedene Arten, Techniken und Verfahren des 3D-Drucks

Durch die vielschichtigen Einsatzmöglichkeiten des 3D-Druckes auszunutzen, gibt es unterschiedliche Druckarten, -techniken und –verfahren um das optimale Ergebnis mit dem besten Material zu bekommen. Mit 3D-Druck können Objekte zu deutlich weniger Kosten hergestellt werden und die Umwelt wird, aufgrund geringerer Schadstoffemission im Produktionsprozess, weniger belastet.

- Selektives Laserschmelzen: Eine Pulverschicht des Materials, meist Metall, wird aufgetragen und durch den Laser geschmolzen. Dies wird solange wiederholt, bis das Werkstück fertig gestellt ist. Der Druck wird in einer Schutzschicht aus Argon oder Stickstoff ausgeführt, um das Material nicht mit Sauerstoff zu verunreinigen. Mit dieser Technik kann auch Kunststoff oder Sand verarbeitet werden.
- Elektronenstrahlschmelzen (EBM): Funktioniert wie das Laserschmelzen, allerdings wird ein Elektronenstrahl anstelle eines Lasers verwendet.
- Selektives Laserintern (SLS/SLM): Gleiches Verfahren, wie beim Laserschmelzen, allerdings wird dem Material ein Binder hinzugesetzt. Das Spezialinterpulver wird nur teilweise geschmolzen wodurch das Druckmaterial miteinander verklebt und weniger Ungenauigkeiten entstehen.
- Fused Deposition Modeling (FDM) bzw. Fused Filament Fabrication (FFF): Bei dieser Technik wird der Kunststoff geschmolzen und in Bahnen aufgetragen. Da das Material nur knapp über dem Verflüssigungspunkt ist, erstarrt es sofort nach Auftragen. Hier muss meist nachgearbeitet werden, da die Oberfläche relativ rau ist nach dem Druck.

Vom CAD-Modell zum 3D-Druck

Das CAD-Programm ist ein essentielles Werkzeug in der Architekturbranche, um ein Projekt für Kunden zu visualisieren. Mit einem 3D-CAD-Programm, wie zum Beispiel Revit von Autodesk, kann man verschiedene Materialen und Texturen verwenden und durch ein fotorealistisches Rendering detailgetreue Designs umsetzen. Im Gegensatz zu Modellierungsmethoden wie Laserschneiden, kann ein erstelltes Projekt ganz einfach aus der CAD-Datei für den 3D-Druck exportiert werden. Da beide Systeme mit ähnlichen Geometrien arbeiten, dann das Design leicht für den Druck optimiert und angepasst werden, um ein optimales Ergebnis zu erhalten.