3D-Druck

Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken durch kontinuierliches Hinzufügen von Material

Der 3D-Druck (auch 3-D-Druck)[1] oder Additive Fertigung ist eine umfassende Bezeichnung für alle Fertigungsverfahren, bei denen Material Schicht für Schicht aufgetragen wird, um dreidimensionale Gegenstände (Werkstücke) zu erzeugen. Sie sind auch bekannt unter Additive Manufacturing (kurz AM) oder den früheren Bezeichnungen Generative Fertigung oder Rapid-Technologien.[2]

Ein ORDbot Quantum 3D-Drucker
Das Video zeigt komprimiert auf vier Minuten das etwa 30-minütige Drucken einer Kugel im Fused-Deposition-Modeling-Verfahren

Bei den meisten additiven Fertigungsverfahren werden die Schichten durch Aufeinanderfügen von vielen Lagen aus gleichartigen zweidimensionalen Ebenen erstellt. Bei manchen Verfahren kann jedoch auch konzentrisch um einen gedachten Mittelpunkt, eine Rotationsachse oder an beliebigen Punkten von bestehenden Oberflächen aufbauend, selektiv Material neu aufgebracht werden.

Beschreibung Bearbeiten

Beim 3D-Druck erfolgt der schichtweise Aufbau des Bauteils computergesteuert aus einem oder mehreren flüssigen oder festen Werkstoffen nach vorgegebenen Maßen und Formen, wie bei einer CNC-Maschine auf Basis von CAD/CAM-Daten. Beim Aufbau finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt.

Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken[3] und speziell aufbereitete Metalle (zum Beispiel in Pulverform). Inzwischen wurden auch Carbon- und Graphitmaterialien für den 3D-Druck von Teilen aus Kohlenstoff entwickelt. Obwohl es sich oft um formende Verfahren handelt, sind für ein konkretes Erzeugnis keine speziellen Werkzeuge erforderlich, die die jeweilige Geometrie des Werkstückes gespeichert haben (zum Beispiel Gussformen).

3D-Drucker werden in der Industrie, im Modellbau und der Forschung eingesetzt zur Fertigung von Modellen, Mustern, Prototypen, Werkzeugen, Endprodukten und für private Nutzung verwendet. Daneben gibt es Anwendungen im Heim- und Unterhaltungsbereich, dem Baugewerbe sowie in der Kunst und Medizin.[4]

Der Einsatz dieser Verfahren erfolgt bei der parallelen Fertigung sehr kleiner Bauteile in größeren Stückzahlen, für Unikate bei Schmuck oder in der Medizin- und Dentaltechnik sowie der Kleinserienfertigung oder Einzelfertigung von Teilen mit einer hohen geometrischen Komplexität, auch mit zusätzlicher Funktionsintegration.

Im Gegensatz zu Urformen, Umformen oder subtraktiven Fertigungsverfahren (Zerspanen, Trennen) erhöht sich beim 3D-Druck die Wirtschaftlichkeit mit steigender Komplexität der Bauteilgeometrie und sinkender benötigter Stückzahl. „Der 3D-Druck macht nicht in jedem Fall Sinn, sondern vor allem dort, wo geometrisch komplexe Bauteile in kleinen Stückzahlen zu realisieren sind“, so Dr. Klaudius Henke, wissenschaftlicher Mitarbeiter der TU München.[5]

 
3D-Drucker der Bauhütte der Sagrada Família zur Herstellung komplexer Modelle

Eine weitere Stärke des 3D-Drucks ist die Möglichkeit, komplexe Formen aufzubauen, die mit anderen Maschinen schwer oder gar nicht herstellbar sind. So verwendet die Bauhütte der Sagrada Família 3D-Drucker, um Modelle für die sehr anspruchsvollen architektonischen Formen von Antonio Gaudí anzufertigen. Dessen Gewölbe bestehen etwa aus großen Drehhyperboloiden mit dazwischen eingeschalteten hyperbolischen Paraboloiden.

Gleichzeitig ermöglichen additive Fertigungsverfahren neue Produkteigenschaften oder differenzierten Materialeinsatz und können dadurch zu Einsparungen oder Substitution von knappen Ressourcen wie etwa seltenen Erden führen. Damit können Produkte effizienter oder auch nachhaltiger hergestellt werden.[6]

Weitere grundlegende Vorteile gegenüber konkurrierenden Herstellungsverfahren führen zu einer zunehmenden Verbreitung der Technik, auch in der Serienproduktion von Teilen. Gegenüber dem Spritzgussverfahren hat das 3D-Drucken den Vorteil, dass das aufwändige Herstellen von Formen und das Formenwechseln entfällt. Gegenüber allen Material abtragenden Verfahren wie Schneiden, Drehen, Bohren hat das 3D-Drucken den Vorteil, dass der zusätzliche Bearbeitungsschritt nach dem Urformen entfällt. Meist ist der Vorgang energetisch günstiger, insbesondere wenn das Material nur einmal in der benötigten Größe und Masse aufgebaut wird. Weitere Vorteile bestehen darin, dass unterschiedliche Bauteile auf einer Maschine gefertigt und erzeugt werden können.[7]

Polymerbasierte additive Fertigung Bearbeiten

In der Kunststoffverarbeitung haben die additiven Fertigungsverfahren ihren Ursprung. Bereits seit den 1980er-Jahren werden unterschiedliche Technologien eingesetzt und entwickelt. Das Fused Layer Modeling, welches Kunststoffe verarbeitet, ist bereits seit den 1990er Jahren kommerziell im Einsatz. Besonders die Entwicklung von Prototypen aus Kunststoffen steht dabei im Vordergrund. Mittlerweile haben die kunststoffverarbeitenden Verfahren einen Reifegrad erreicht, der die Serienfertigung von Hochleistungspolymeren in zertifizierten Branchen, wie der Luftfahrt oder der Medizintechnik ermöglicht.[8] Die erreichbare Genauigkeit eines Kunstharz-Druckers betrug Ende 2012 bei der Positionierung 0,043 mm in x- und y-Richtung und 0,016 mm auf der z-Achse.[9]

Metallbasierte additive Fertigung Bearbeiten

Die additive Fertigung von Metallbauteilen kann direkt oder indirekt erfolgen, dabei kann eine breite Palette an Metallen und Legierungen für den 3D-Druck verwendet werden.

Direkte additive Fertigung Bearbeiten

Bei der direkten Herstellung von Metallbauteilen entsteht das Metallbauteil mit vollwertigen Eigenschaften direkt durch den additiven Aufbau. Auf Grund der Komplexität der Geräte mit Laser, Galvo-Scannern und spezieller Materialanforderungen sind die Investitionen jedoch wesentlich höher als bei der Kunststoffverarbeitung. Neben den hohen Kosten gibt es noch weitere Hürden, die einer großflächigen industriellen Nutzung von 3D-Druckern entgegenstehen, wie zum Beispiel die teilweise noch unzureichende Qualität, eine niedrigere Produktionsgeschwindigkeit oder fehlendes Know-how der Unternehmen.[10]

Indirekte additive Fertigung Bearbeiten

Bei der indirekten additiven Fertigung wird durch den 3D-Druck lediglich ein Grünling erzeugt, der dann in Ofenprozessen entbindet und zum gewünschten Metallbauteil gesintert wird. Diese Prozesskette hat eine große Ähnlichkeit zum Metal Injection Moulding (MIM, konventionelles Fertigungsverfahren der Pulvermetallurgie).[11] Darum wird dieses Vorgehen auch als sinterbasierte additive Fertigung bezeichnet.

Nachbehandlung Bearbeiten

Wie bei anderen automatisierten Verfahren ist je nach Anwendungsbereich eine Nachbearbeitung notwendig.[12] Verschiedene Methoden der Nachbehandlung werden angewendet, um die Bauteile zu veredeln:

Ein Statusbericht der VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) vom September 2014 den additiven Fertigungsverfahren oder 3D-Druck bietet eine allgemeine Orientierung.[14]

Innerhalb der Maschinenklasse der digitalen Fabrikatoren stellen die 3D-Drucker die wichtigste Teilklasse der additiven, also aufbauenden Fabrikatoren dar.

Geschichte Bearbeiten

1981 hatte Chuck Hull die Stereolithografie erfunden, und im Jahr 1983 wurde das Verfahren erstmals in die Praxis umgesetzt.[15] Das erste 3D-Konstruktionsprogramm ist seit 1985 erhältlich. Im darauffolgenden Jahr (1986) publizierte Hull die erste Patentanmeldung. Das Prinzip des Lasersinterns wurde 1987 von Carl Deckard (* 1961), Universität Texas, veröffentlicht.[16] Der erste 3D-Drucker konnte 1988 gekauft werden. Außerdem erfanden in diesem Jahr der Amerikaner S. Scott Crump und seine Frau Lisa das Fused Layer Modeling.[17] 1991 kam die erste Fused Layer Modeling-Anlage auf den Markt. Das selektive Laserschmelzen wurde am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik in Aachen von Wilhelm Meiners, Kurt Wissenbach und Andreas Gasser entwickelt und 1996 zum Patent angemeldet.[18][19] Im Jahr 2000 wurde die Polyjet-Technologie von dem Unternehmen Objet (heute Stratasys) eingeführt. Seit 2010 ist ein Fused-Layer-Modeling-Drucker für den Heimbedarf erhältlich.

Klassifizierung der Fertigungsverfahren Bearbeiten

Auf dem Markt existieren zahlreiche 3D-Drucktechnologien, die diverse Materialien verwenden. Verschiedene Hersteller verwenden für ähnliche 3D-Drucktechnologien oftmals unterschiedliche Bezeichnungen. Schon früh wurden 11 verschiedene Verfahren in der VDI-Richtlinie 3405:2014-12[20] beschrieben, dazu zählen das Laserstrahlschmelzen und das Elektronenstrahlschmelzen[21][22] für Metalle und das Lasersintern, Thermotransfer-Sintern und Binder Jetting für Polymere, Keramik[23] und Metalle, die Stereolithografie und das Digital Light Processing für flüssige Kunstharze und das Polyjet-Modeling, das Multijet-Modeling sowie das Fused Layer Modeling für Kunststoffe und teilweise Kunstharze. Laut aktueller Norm DIN EN ISO/ASTM 52900:2022-03[24][25] werden die Fertigungsverfahren in sieben Kategorien eingeteilt. Beispielhaft werden hier die elf in der VDI 3405 genannten additiven Fertigungsverfahren den Kategorien zugeordnet.[20][26] Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl an etablierten und in Entwicklung befindlichen Verfahren. Diese sind in den jeweiligen Hauptartikeln aufgeführt. Einen Überblick über die Verfahren und die Klassifizierung gibt die Liste der Additiven Fertigungsverfahren.

Freistrahl-Bindemittelauftrag Bearbeiten

Zu den Verfahren des Freistrahl-Bindemittelauftrages zählen die additiven Fertigungsprozesse, bei denen ein flüssiges Bindemittel selektiv aufgetragen wird, um pulverförmiges Material zu verbinden.[24] In diese Kategorie fällt unter anderem das Binder Jetting (früher auch 3D-Drucken).[20][26]

Materialauftrag mit gerichteter Energieeinbringung Bearbeiten

Zum Materialauftrag mit gerichteter Energieeinbringung zählen die additiven Fertigungsprozesse, bei denen gebündelte thermische Energie genutzt wird, um Material, dort wo es aufgebracht wird, zu verbinden.[24] In diese Kategorie fällt unter anderem das Laserauftragschweißen.

Materialextrusion Bearbeiten

Zur Materialextrusion zählen die additiven Fertigungsprozesse bei denen Material selektiv durch eine Düse oder Öffnung abgelegt wird.[24] In diese Kategorie fällt unter anderem das Fused Layer Modelling.[20][26]

Freistrahl-Materialauftrag Bearbeiten

Zu den Verfahren des Freistrahl-Materialauftrages zählen die additiven Fertigungsprozesse, bei denen Rohmaterial in Form von Tropfen selektiv abgelegt wird.[24] In diese Kategorie fallen unter anderem das Poly-Jet Modelling[20] und das Multi-Jet Modelling.[20][26]

Pulverbettbasiertes Schmelzen Bearbeiten

Zu den Verfahren des pulverbettbasierten Schmelzen zählen die additiven Fertigungsprozesse bei denen thermische Energie selektiv Regionen eines Pulverbettes verbinden oder verschmelzen.[24] In diese Kategorie fallen unter anderem das Laser-Sintern, das Laser-Strahlschmelzen, das Elektronen-Strahlschmelzen und das Thermotransfer-Sintern.[20][26]

Schichtlaminierung Bearbeiten

Zu den Verfahren der Schichtlaminierung zählen die additiven Fertigungsprozesse, bei denen Lagen (z. B. Platten) eines Materials verbunden werden um ein Bauteil zu formen.[24] In diese Kategorie fällt unter anderem das Layer Laminated Manufacturing.[20][26]

Badbasierte Photopolymerisation Bearbeiten

Zu den Verfahren der badbasierten Photopolymerisation zählen die additiven Fertigungsprozesse, in denen flüssiges Photopolymer in einem Behälter selektiv ausgehärtet wird, hervorgerufen durch eine Licht aktivierte Polymerisation.[24] In diese Kategorie fallen unter anderem die Stereolithografie und das Digital Light Processing.[20][26]

Weitere Kategorien Bearbeiten

Kombinierte 3D-Druckverfahren Bearbeiten

Meist arbeiten 3D-Druckmaschinen nur mit einem Werkstoff oder einer Werkstoffmischung und einem Druckverfahren. Kombinierte Verfahren überwinden diese Einschränkung und ermöglichen beispielsweise die werkzeuglose Produktion von Mikrobauteilen, Fluidik und Mikrosystemen. Über Photopolymerisation werden auf Kunststoffen basierte Mikrobauteile hergestellt. Metallische und andere funktionelle Schichten werden direkt strukturiert und schichtübergreifend integriert. Elektronische Bauelemente wie Prozessoren, Speicherelemente, Sensoren, passive Bauteile und Energiespeicher werden im Stack oder lateral eingebaut und parallel kontaktiert.[27] Versuchsweise wurden schon kombinierte Druckverfahren erprobt. So haben Wissenschaftler der Cornell-Universität die Teile für eine Zink-Luft-Batterie aus mehreren Werkstoffen gefertigt.[28]

Zu den Extrusionsverfahren zählt ein anderes kombiniertes Druckverfahren, die Faserverbund-Coextrusionstechnologie des Luxemburger Unternehmens Anisoprint. Mit einem speziellen – im ungehärteten Zustand niedrigviskosem – Polymer imprägnierte Fasern werden erwärmt, so dass die Polymere aushärten und eine feste, steife Substanz ergeben. Diese derart behandelten Verbundfasern werden zusammen mit Kunststoff durch eine Düse gezogen, so dass der Kunststoff die Fasern miteinander verbindet.[29]

Mehrkomponentenverfahren Bearbeiten

 
Mittels Multi-Material Jetting hergestelltes Modell eines menschlichen Schädels

Mittels Drucks in zwei Komponenten, von denen später eine, die nur vorübergehende Heftfunktion hat, etwa beim Poly-Jet Modeling durch Wasser[30][31] herausgelöst oder beim Binder Jetting als loses Pulver aus Fugen geblasen[32] wird, lassen sich einander durchdringende oder formschlüssig verbundene, doch drehbare oder verschiebbare Teile herstellen. Bei der Oberflächenbehandlung gibt es Überschneidungen mit anderen oder ähnlichen Verfahren.

Hewlett-Packard hat Ende Oktober 2014 einen 3D-Drucker mit der Multi Jet Fusion-Technologie vorgestellt. Bei diesem 3D-Druckverfahren werden auf das im Bauraum des 3D-Druckers liegende Pulver verschiedene flüssige Bindemittel aufgesprüht. Die konturierten Flächen – auf denen die Bindemittel aufgetragen wurden – werden über eine Wärmequelle ausgehärtet. Um scharfe Konturen zu ermöglichen, wird ein weiteres Bindemittel verwendet.

Das Drucken von Kunststoffen in unterschiedlichen Härtegraden und Farben ist beim Multi-Jet Modeling und dem von Arburg entwickelten Kunststoff-Freiformen simultan möglich. So können Prozesse in einem Arbeitsgang durchgeführt werden, wo bisher mehrere Fertigungsschritte benötigt wurden. Beispielsweise kann ein Objekt stellenweise mit gummiähnlichen Flächen stoßresistent gemacht werden.[33]

Eine andere Anwendung ist das Fuel Cell Printing des Druckmaschinenherstellers Thieme GmbH & Co. KG aus Teningen, eine Art 3D-Siebdruck mit unterschiedlichen Materialien zur Herstellung von Brennstoffzellen, welche vergleichbar mit Batterien aus mehreren Schichten – wie etwa Isolierschichten und Membranen – aufgebaut werden.[34]

Hybridverfahren Bearbeiten

Außerdem werden Verfahren in Hybridmaschinen eingesetzt, die 3D-Druckverfahren beispielsweise mit spanabhebenden Verfahren kombinieren. Dazu gehören Maschinen, welche Laserauftragschweißen oder das Metall-Pulver-Auftragverfahren mit Fräsverfahren verbinden und die Bearbeitung eines Werkstückes in einer Aufspannung ermöglichen.[35] Die Bearbeitung in einer Aufspannung bedeutet, dass das Werkstück nur einmal in der Maschine eingespannt/befestigt werden muss, obwohl es mit mehreren Werkzeugen bearbeitet wird. Jede Übergabe an ein anderes Spannwerkzeug kann mit dem Risiko verbunden sein, dass die geforderte Genauigkeit oder die zulässigen Toleranzen nicht mehr eingehalten werden.

Anwendungsgebiete Bearbeiten

 
Ein 3D-gedrucktes Lautsprechergehäuse

Die Möglichkeiten und Potenziale der additiven 3D-Fertigung kann man beispielhaft an folgenden Themen und Beispielen aufzeigen:

  • Substitution: Klassische Fertigungsstrategien werden um 3D-Druck-Verfahren ergänzt – bestimmende Faktoren der Entscheidung lauten: Losgrößen, Kosten, Zeit und Qualitätsanforderungen oder Komplexität der Bauteile und Funktionsintegration.[36] So verwendet zum Beispiel der Flugzeughersteller Boeing in dem Kampfjet F-18 Hornet 86 Lasersinterteile.[37]
  • Ergänzung: Klassische und 3D-Druck-Strategien können verknüpft werden, siehe Hybridbauweise.[38]
  • Prototypenbau: In der Luft- und Raumfahrt mit den branchentypischen kleinen Stückzahlen, aber hoher Entwicklungstätigkeit hat ein 3D-Druck Ansatz zahlreiche Vorteile: Versuchsträger, Triebwerke oder metallische Baugruppen entstehen werkzeuglos und schnell. Die Entwicklungsgeschwindigkeit nimmt zu.[39]
  • Prothesen/Implantate: In der Medizintechnik ermöglicht der 3D-Druck die Fertigung originalgetreuer Modelle, Implantate und Prothesen. Dabei werden Kunststoffe, Metalle, Mineralien sowie Keramik verwendet, um unterschiedlichste Einsatzmöglichkeiten zu ermöglichen, wodurch sich die Erzeugnisse auch hinsichtlich der Qualität sowie Lebensdauer unterscheiden.[40]
  • Steigerung der Wirtschaftlichkeit: Im Gegensatz zu Urformen, Umformen oder subtraktiven Fertigungsverfahren, also Trennen, erhöht sich bei 3D-Druck-Verfahren die Wirtschaftlichkeit mit steigender Komplexität der Bauteilgeometrie.[41] Ein, für U-Boote von ThyssenKrupp Marine Systems, entwickelter komplexer Steuerblock für Rohrleitungen soll in Serienproduktion kleinerer Stückzahlen hergestellt werden. Ein solcher Muldensteuerblock wiegt nur noch ein Fünftel so viel wie aus der konventionellen Fertigung. Die additiv gefertigten Bauteile sollen sowohl für den Neubau, als auch als Ersatzteile produziert werden.[42][43][44][45]
  • Paradigmenwechsel: In bestimmten Branchen ist der Paradigmenwechsel bereits vollzogen. Bei Entwicklungen in der Luft- und Raumfahrt wird aus Zeit- und Kostenüberlegungen das 3D-Drucken als Standard praktiziert.[46][47] Die Raumfahrtfirma SpaceX von Elon Musk fertigt die Brennkammern für die Raketentriebwerke von Dragon V2 mit 3D-Druckern im Laserstrahlschmelzen.[48][49]
  • bedarfsnahe Fertigung (dezentral oder zeitlich): Die dezentrale Fertigung (Cloud Producing) und die Fertigung „on demand“ bieten zahlreiche Vorzüge in Bezug auf Kosten und CO₂-Emission. Speziell für die Luftfahrt ist es zukünftig möglich, Ersatzteile „on demand“ zu fertigen ohne Werkzeugvorhaltungen. Das revolutioniert die Logistikkonzepte der Luftfahrtbranche und reduziert die Revisionszeiten von Flugzeugen.[39]
  • Herstellungsprozesse können teilweise digital werden: Der Zahnarzt scannt das Gebiss mit einem Interoral-Scanner. Daraus entstehen CAD-Rohdaten, die in einem Dentallabor in Dentalimplantate umgesetzt werden.[38]
  • Varietäten- und Unikat-Option: Individuelle Produktlösungen (Unikate), Production-on-demand und größere Losgrößen sind keine Widersprüche. Production-on-demand verändert die Logistikkonzepte und Ersatzteilbevorratungen.[50]
  • Bionik und die Veränderungen von Konstruktionsstrategien: Die Geometriefreiheit sorgt für neue Produktideen. Leichtbauansätze und bionische Strukturen werden möglich.[36]
  • Werkzeuglose und formlose Fertigung, indem die CAD-Daten mit dem 3D-Drucker umgesetzt werden.[51]
  • Möglichkeit, sehr kleine Strukturen zu fertigen.[52]

Folgende Bereiche können durch den Einsatz von 3D-Druck zur Herstellung von Prototypen, Modellen, Formen und Einzelstücken oder zur Serienfertigung[53] profitieren:

  • Schmuck[54] und Mode
  • Fertigung von Ersatzteilen für den Eigenbedarf
  • Modellbau[12]
  • Spielwarenindustrie und Fertigung von Sammlerstücken[54]
  • Handwerk, z. B. Erstellung von Modellen für den Metallbau
  • Film und Unterhaltung[54]

Industrie Bearbeiten

 
Gerät zum Lasersintern

Additive Fertigungsverfahren werden bereits in verschiedenen Industriebranchen, wie dem Maschinen- und Anlagenbau, der Automatisierungstechnik[54], dem Automobilbau[53][54], der Luft- und Raumfahrtindustrie[53][54][55], sowie dem Schiffbau und der Marinetechnik[43][44][42][11] eingesetzt. Des Weiteren zählen zu den industriellen Anwendungsgebieten die Gießereitechnik[53][54], der Werkzeug- und Formenbau[53][54], die Elektro- und Elektronikindustrie[54], die Medizintechnik[53][54][56], die Montagetechnik[54] und die Verpackungsindustrie.[57]

Grundsätzlich ist zu unterscheiden zwischen der Herstellung von Modellen, Prototypen und Einzelstücken einerseits und der Serienfertigung andererseits. 3D-Drucker dienten zunächst vor allem der Herstellung von Prototypen und Modellen (Rapid Prototyping), dann der Herstellung von Werkzeugen (Rapid Tooling) und schließlich von Fertigteilen (Rapid Manufacturing), von denen nur geringe Stückzahlen benötigt werden.[58][54] In den letzten Jahren wurden die Anwendungsgebiete für die Additiven Fertigungsverfahren auf weitere Felder ausgedehnt.

In Verbindung mit weiteren modernen Technologien wie zum Beispiel dem Reverse Engineering, dem CAD sowie heutigen Verfahren des Werkzeugbaus wird die Verfahrenskette innerhalb der Produktentwicklung auch als Rapid Product Development bezeichnet. Weiterhin wird durch die digitale Schnittstelle der 3D-Drucker und deren automatisierter Fertigungsprozesse eine dezentrale Produktion ermöglicht (Cloud Producing).[59]

3D-Druck-Verfahren werden bisher vor allem dann eingesetzt, wenn geringe Stückzahlen, eine komplizierte Geometrie und ein hoher Grad der Individualisierung gefordert sind. Solche Bereiche sind unter anderem der Werkzeugbau, die Luft- und Raumfahrt oder medizinische Produkte.

Heimanwendung Bearbeiten

 
Wikipedia-Globus als 3D-Druck

3D-Drucker für Heimanwender unterscheiden sich in der Arbeitsweise nicht grundsätzlich von professionell eingesetzten Geräten, unterliegen jedoch verschiedenen Einschränkungen, primär hinsichtlich der verarbeitbaren Materialien sowie der möglichen Baugrößen. Ganz überwiegend werden Drucker für Kunststofffilamente eingesetzt, zunehmend aber auch Drucker für UV-aushärtende Harze (Resin) in LCD-Technik.

 
3D-Drucker nach dem FDM-Verfahren für Heimanwender

Neben den auch bei 2D-Druckern wesentlichen Eigenschaften wie Geschwindigkeit und Auflösung ist wichtig, welche Materialien verwendet werden können und wie sie verarbeitet werden. Die weit verbreiteten 3D-Drucker für die Heimanwendung (besonders die teil-autoreplikativen RepRap-Modelle) verwenden zum Großteil Polylactide (PLA) als Material, das sich auf Grund der relativ einfachen Verarbeitbarkeit und des günstigen Preises besonders eignet. Daher unterstützen praktisch alle bekannten 3D-Drucker für die Heimanwendung diesen Materialtyp. PLA eignet sich sehr gut für Deko-Objekte, Anschauungsmodelle, Spielzeuge, Schmuck- oder Gebrauchsgegenstände, die keiner erhöhten mechanischen und thermischen Belastung ausgesetzt sind und die, da es weder dauerhaft wetterfest noch UV-stabil ist, nicht im Außenbereich eingesetzt werden.

Werden höhere Festigkeiten, Hitzebeständigkeit und Langlebigkeit im Vergleich zu PLA gefordert, eignet sich der Einsatz von ABS. ABS ist allerdings schwerer zu verarbeiten als PLA, benötigt eine beheizte Druckplatte und hat einen höheren Schmelzpunkt von über 220 °C.[60]

Zunehmend wächst auch im Heimbereich die Verwendung technischer Kunststoffe wie ASA (Einsatz wie ABS, aber für den Außenbereich geeignet, da UV-beständig), PETG oder TPE/TPU (Flexfilamente). Andere technische Kunststoffe wie Polyamid (Nylon) oder Polycarbonat sind mit Druckern in Basisausstattung nicht verarbeitbar, da sie beispielsweise Drucktemperaturen über 250 °C, spezielle Druckbetten oder zwingend einen geschlossenen Bauraum benötigen.

Echter Metall-3D-Druck für die Heimanwendung ist derzeit wegen der erforderlichen Nachbearbeitungsschritte nicht üblich. Die für den Hobbybereich angebotenen „Metall“-Filamente weisen, ähnlich wie „Holz“- oder „Stein“-Filamente nur einen gewissen Anteil entsprechender Füllstoffe auf, um eine spezielle optische Anmutung zu erreichen.[61] Der Einsatz von glas- oder kohlefaserverstärkten Kunststoffen für mechanisch hochbelastbare Objekte ist auch mit Hobbydruckern möglich, allerdings verschleißen die üblichen Messingdüsen damit sehr schnell. Für viele Fabrikate sind Ersatzdüsen aus gehärtetem Stahl oder sogenannte Rubindüsen verfügbar.

Für den Modellbau reicht die Auflösung von Filamentdruckern gewöhnlich nicht aus.[12] Hier ist eher der Einsatzbereich der Resin-Drucker zu finden, die Detailauflösungen bis unter 20 µm erreichen können.

Fertige Modelle für den 3D-Druck in Form von CAD-Dateien können von Online-Tauschplattformen wie Thingiverse heruntergeladen werden. Bei der Verwendung von fremden Modellen ist zu beachten, dass auch für den 3D-Druck die Regeln des Urheberrechts gelten,[62] insbesondere bei Patenten und Gebrauchsmustern. Zeitgleich ist die Weiterentwicklung von Heim-3D-Druckern und deren Anwendung eng mit Open-Source-Hardware und freien Lizenzen verbunden.[63][64][65]

 
Makerspace mit RepRap-FLM-Drucker

Es ist außerdem möglich, sein Objekt in einem FabLab[66] ausdrucken zu lassen oder die CAD-Datei bei Online-Services hochzuladen und sich sein Produkt nach Hause liefern zu lassen. 3D-Scanner, um Objekte in Daten umzuwandeln, sind nicht immer erforderlich. Manchmal funktioniert das Erstellen des digitalen Modells bereits mit einer Webcam und einer speziellen Software. Es werden auch Online-Dienste angeboten, die ein Objekt anhand von Fotos aus verschiedenen Perspektiven in eine Datei umwandeln.

Kunst und Design Bearbeiten

Auch in der Kunst-[53][54] und Designwelt[54] verbreitet sich die Nutzung von 3D-Druck.[67] Künstler kreieren mit Hilfe von 3D-Druckern Skulpturen, Reliefs und andere dreidimensionale Objekte. Künstler setzen die Technologie sowohl zur Erstellung von Prototypen als auch für die fertigen Kunstwerke ein. Hierbei kommen unterschiedliche Materialien zum Einsatz oder es wird sogar auf die Zusammenarbeit mit Tieren gesetzt, wie bei Neri Oxman.[68] Der 3D-Druck erweitert das Spektrum, da auch komplexeste Formen möglich sind.[69]

Wissenschaftliche Laboratorien Bearbeiten

 
Ein 3D-Bioprinter zum Drucken von Zellmaterial

In biotechnologischen, chemischen und physikalischen Laboren wird der 3D-Druck angewendet, um Reaktionsgefäße, Messapparaturen und Minireaktoren geeigneter Geometrie zu erzeugen.[70] Beispielsweise werden Stopped-Flow-Kammern und Strömungsreaktoren für die Umsetzung von sehr kleinen Volumina im Bereich weniger Milliliter gedruckt. Über die Wahl der Geometrie der Mischkammer kann dabei teilweise das sich bildende Produkt gesteuert werden.[71] Bei dem 3D-Druck von Gefäßen mittels Fused Layer Modeling besteht die Möglichkeit, Reaktanden während des 3D-Druckes in den inneren Hohlraum einzufüllen und so geschlossene Reaktionsgefäße zu erzeugen.[70][71] Durch den 3D-Druck von Objekten in Form der Geometrie von klassischen Küvetten und Messröhrchen z. B. für die UV/VIS, IR- oder NMR-Spektroskopie in einer Schutzgasatmosphäre können dabei empfindliche Reagenzien eingeschlossen und der Reaktionsverlauf ohne Probenentnahme mit verschiedenen Routinemethoden untersucht werden.[72] Auch in der naturwissenschaftlichen Ausbildung und Lehre werden 3D-gedruckte Modelle eingesetzt. Von besonderem Interesse ist dabei die maßstabsgetreue Wiedergabe der Realität. So können maßstabsgetreue Molekülmodelle in stereochemischen Vorlesungen zur Diskussion von Bindungslängen, Bindungswinkeln und deren Auswirkung auf die Molekülstruktur und Reaktivität herangezogen werden.[73]

Da alle die Dateien aller 3D-Druck-Modelle frei mit Fachkollegen geteilt werden können, befördert die Verfügbarkeit der Technologie zum Teil bedeutende Kosteneinsparungen.[74]

Architektur und Bauwesen Bearbeiten

Das Tecla-Öko-Haus aus einer Ton-Mixtur zum Stand 2021[75]

Die Idee zum Einsatz im Bauwesen[76][77] entstand aus den Erfahrungen mit Fertighäusern. Damit kann ein Gebäude exakt nach der Computerzeichnung entstehen.[78] Weitere Vorteile können ein geringerer Arbeitsaufwand, geringere Baukosten, höhere Nachhaltigkeit, schnellere Produktion und verbesserte Ermöglichung eines Eigenbaus sein.[79][80][81] Es wird auch für zukünftige Projekte im All in Betracht gezogen.[82]

 
Eine Konstruktion, eine Visualisierung und ein 3D-gedrucktes Modell der Fassade des Pariser Palais du Commerce

In der Architektur werden Additive Fertigungsverfahren eingesetzt, um Architekturmodelle zu erzeugen und Bauherren eine Vorstellung von den Details des Entwurfs zu geben.[54]

Bildungswesen Bearbeiten

In Großbritannien wurden beispielsweise mehrere Schulen in einem Testprogramm mit einem 3D-Drucker ausgestattet. Nach dem erfolgreichen Abschluss dieser Testphase plante der britische Bildungsminister Michael Gove weitere Investitionen von rund 500.000 Pfund für die Ausstattung von öffentlichen Schulen in Großbritannien mit 3D-Druckern.[83]

Auch in Deutschland werden inzwischen schon seit Jahren 3D-Drucker als Bildungsinstrument an zahlreichen Schulen eingesetzt. Firmen wie Fabmaker und MakerBot bieten neben besonders geeigneten 3D-Druckern abgestimmte Unterrichtsmaterialien sowie eine eLearning-Plattform als Lehr- und Lernkonzept an.[84][85][86] Zu Beginn erwerben Jugendliche grundlegende Fähigkeiten in der Gestaltung dreidimensionaler Objekte mit einfachen CAD-Programmen oder durch kurze Code-Programmierung. Anschließend lernen sie, diese Objekte mit 3D-Druckern herzustellen. Damit sollen Jugendliche zu Technikanwendungen und zu Programmierung hingeführt werden. Auch auf der Bildungsmesse didacta in Köln geht es um die Frage, wie sich in Zukunft 3D-Technologien wie additive Fertigung in den Unterricht integrieren lassen.[87]

Gesundheitsversorgung Bearbeiten

In der Gesundheitsversorgung findet die Additive Fertigung in vielfältiger Weise Anwendung. Zu den Einsatzgebieten zählen die Medizintechnik[53][54][56], das Bioprinting[88][56] und die Zahntechnik[53][54]. Darüber hinaus finden die Verfahren Anwendung bei der Herstellung von Brillen[89][90][91] und von Hörgeräten[53][54][92][93][94].

Hörgerätetechnik Bearbeiten

Die Hörgerätetechnik[54] nimmt eine Vorreiterrolle beim Einsatz von additiven Fertigungsverfahren im Bereich des Rapid Manufacturing ein. Seit etwa 2003 ersetzt der 3D-Druck die traditionelle Herstellungsweise. Die Technologie hat sich in dem Feld rasend schnell etabliert, binnen 2 Jahre wurden mehr als 40 % Weltproduktion von Otoplastiken additiv gefertigt. Die zentrale Anwendungen ist dabei die Herstellung von Formpassstücken (Otoplastiken und Schalen) für Hörgeräte und damit ein Kunden-individuelles Produkt in der Serienproduktion. Der grundlegende Vorteil ist, dass der hohe handwerkliche Aufwand der traditionellen Herstellung automatisiert wird und somit Zeit gespart und viele Fehlerquellen vermieden werden, was letztendlich zu einer höheren Passungsgenauigkeit im Ohr des Patienten führt. Zusätzlich dazu ermöglichen die 3D-Druck-Verfahren ein neuartiges Design, welches traditionell nicht herstellbar ist. Es können spezielle Kanäle im Bereich der Ohrmuschel in die Otoplastik konstruiert werden, die die Belüftung verbessern und die Rückkopplungsneigung des Gerätes verringern. Als Material kommen im Wesentlichen biokompatible Harze zum Einsatz.[95]

Dentaltechnik Bearbeiten

In der Dentaltechnik werden schon seit einigen Jahren Brücken und Kronen aus Cobalt-Chrom-Legierungen direkt additiv gefertigt. Zusätzlich dazu finden 3D-Druck-Verfahren Anwendung in der Fertigung von Schienen, Schablonen, Abdrucklöffel oder in der Herstellung von Wachsgussformen zur indirekten Herstellung von Zahnersatz. Unter den eingesetzten Materialien finden sich Polymere, Keramiken und Hybridmaterialien, welche überwiegend mit den Verfahren Pulverbettfügen von Metallen mittels Laserstrahl und Badbasierte Photopolymerisation mittels UV-Licht verarbeitet werden.[54]

Endoprothetik Bearbeiten

In der Endoprothetik werden unter anderem Knie-, Hüft- und Bandscheibenimplantate aus Titanlegierungen produziert, genauso wie individuelle Schädelplatten. Darüber hinaus werden auch Bohrschablonen als Hilfsmittel für die Chirurgen während der Operation hergestellt. Besondere Vorteile die der 3D-Druck bietet sind individuelle Implantate, die auf 3D-CT oder 3D-MRT-Scans des menschlichen Knochens basieren. Weitere Vorteile bieten Oberflächen des Implantats mit Knochenkontakt, die mit porösen Strukturen gefertigt werden, welche darauf optimiert sind, dass sich neue Zellen bilden und das Verwachsen des Knochens mit dem Implantat um einer Prothesenlockerung entgegenzuwirken.[54]

Medizinische Hilfsmittel Bearbeiten

Im Bereich der medizinischen Hilfsmittel werden mittels 3D-Druck sowohl externe Prothesen als auch Orthesen hergestellt. Außerdem werden auch noch Schienen und orthopädische Schuheinlagen additiv gefertigt. Zu den Vorteilen zählen optimierte mechanische Eigenschaften und spezielle Körperverträglichkeit (z. B. Hautverträglichkeit).[54] Besondere Entwicklungen bieten Vorteile durch nachhaltige Materialien, wie solche die auf Rizinusöl basieren.[96]

Medizinische Ausbildung Bearbeiten

In der medizinische Ausbildung und der Operationsvorbereitung wird der 3D-Druck eingesetzt um Anschauungsobjekte z. B. von Organen und anatomische Modelle herzustellen. Außerdem ermöglichen die Verfahren das Erzeugen von Modellen auf Basis realer Patientendaten für die medizinische Ausbildung, die Operationsvorbereitung und zur Unterstützung der Diagnostik. Als Materialien kommen hier vor allem Gips und Kunststoff zum Einsatz.[40]

Medizinische Geräte Bearbeiten

Bei medizinischen Geräten findet der 3D-Druck in unterschiedlichster Form Anwendung. Dies ist zum Teil in Form von Komponenten, die in Therapiegeräten verbaut sind und von außen nicht erkennbar sind, wie ein strömungsoptimierter Luftverteiler im Handstück eines Therapiegerätes. Die Teile werden in Serienproduktion über mehrere Jahre hergestellt. Stückzahlen von mehr als 50.000 Teilen werden dabei in einigen Fällen erreicht. In solchen Fällen werden in einem Fertigungslauf gleich größere Stückzahlen, wie 300 Teile, produziert. Vorteile liefert der 3D-Druck hier bei Designoptimierungen, z. B. in dem zwei Teile eingespart werden und dadurch eine Einsparung in der folgenden Herstellungskette durch die Halbierung der Montagezeit erzielt wird. Oder durch strömungsoptimierte Kanäle und Integration von Funktionen, wie Kabelkanäle, die zu kleineren Bauformen und geringerem Gewicht führen. Das Entfallen der Werkzeugkosten führt dazu, dass die Herstellung mittels 3D-Druck auch schon bei kleinen Stückzahlen wirtschaftlich ist. Das Einsparen von Entwicklungszeit für Werkzeugen, gegenüber dem Spritzguss beschleunigt den gesamten Entwicklungsprozess und den Markteintritt.[97]

Sehhilfen Bearbeiten

Bei Brillen (Augenoptik) gibt es bereits auch einige Anwendungsfälle, in denen 3D-Druck in medizinischer Hinsicht Vorteile bietet. Beispielsweise werden an die Kopfform des Trägers angepasstes Gestelle der Brille produziert, indem zunächst der Kopf über Kameras eingescannt wird und das Gestell darauf modelliert wird. Anschließend wird das individuelle Brillengestell für den Kunden hergestellt.[98][99][100] In anderen Fällen werden Brillengläser mit integrierten Wellenleitern hergestellt, welche Augmented-Reality-Funktionen ermöglichen.[101] Weitere Vorteile ergeben sich, indem die Überproduktion dadurch verringert wird, dass Brillengestelle nur noch auf Bestellung für die Käufer hergestellt werden oder nachhaltige Materialien, basierend auf Rizinusöl, für die Herstellung eingesetzt werden.[102] 2020 prognostizierte das Marktforschungsunternehmen SmarTech Analysis für den 3D-Druck im Brillengeschäft ein jährliches Wachstum von 20 %, inklusive Sportbrillen und Smart-Brillen.[103]

Bioprinting Bearbeiten

 
3D Lebensmitteldruckverfahren zur Herstellung von pflanzlichen Fisch-Alternativen

Der Bereich des Bioprinting ist (Stand 2023) geprägt von intensiver Forschung und Entwicklung. Es wird an Anwendungen geforscht, um verletzte Organe direkt im Körper zu reparieren oder Ersatzorgane herzustellen. Des Weiteren werden mittels 3D-Druck organisches Material als Forschungsobjekte hergestellt, welche Tierversuche in solchen Fällen ersetzen sollen. Konkret wird daran geforscht, mit 3D-Druck Isulationskammern zu produzieren, welche zur Ansiedlung von Zellen dienen und die bei der Reparatur von Weichteilverletzungen unter die Haut implantiert werden. Vorteile bieten sich, unabhängig von Organspenden zu werden und minimalinvasive Eingriffe zu ermöglichen, sowie komplexe Wunden zu schließen.[104]

Lebensmittel-Industrie Bearbeiten

3D-Lebensmitteldruck wird für eine Vielzahl an Lebensmittelanwendungen entwickelt, etwa für die Herstellung von weichen Nahrungsmitteln für Dysphagie-Patienten, für komplexe Strukturen/Formen sowie für pflanzliche Fleisch-Alternativen. Der 3D-Druck von unterschiedlichen Materialien ermöglicht hier neue Materialeigenschaften, welche durch die konventionelle Lebensmitteltechnologie oft nicht realisiert werden können[105].

Normen und Richtlinien Bearbeiten

Zu den additiven Fertigungsverfahren erstellt der VDI eine ganze Richtlinienfamilie (VDI 3405). Einige der VDI-Richtlinien wurden bereits von der VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) veröffentlicht,[106] wie VDI 3405 Blatt 1.1 zur Qualifizierung von Pulvern für das Lasersintern von Kunststoffbauteilen (Polyamid 12/PA12), VDI 3405 Blatt 2.2 Materialkenndatenblatt für das Laserstrahlschmelzen von Bauteilen aus Nickellegierung (Inconel 718) oder VDI 3405 Blatt 2.3 zu Vorgehensweisen, Methoden und relevanten Kenngrößen zur Charakterisierung von Metallpulver. Zahlreiche andere Richtlinien befinden sich im Entwicklungsstadium oder es werden noch Projekte dazu durchgeführt.[107]

Das DIN hat am 13. Juli 2018 den Normenausschuss „Fachbereichsbeirat Additive Fertigungsverfahren“ im DIN-Normenausschuss Werkstofftechnologie gegründet, um die bisherige Arbeit in internationalen Ausschüssen der ISO und ASTM International im Bereich additive Fertigung zu stärken. So wurden bisher diverse internationale Normen ausgearbeitet, die sich mit dem Thema 3D-Druck befassen.[108]

Am 18. November 2019 wurde mit der DIN SPEC 17071 ein Leitfaden für qualitätsgesicherte Prozesse erstellt, der einheitliche Anforderungen an die additive Fertigung definiert. Dabei werden „alle qualitätsrelevanten Punkte wie die Mitarbeiter, die Dokumentation der Arbeitsschritte, die Infrastruktur und die Qualifizierung von Anlagen, Materialien und Prozessen“ in die Betrachtung einbezogen. Dadurch soll es auch kleinen und mittleren Unternehmen ermöglicht werden, „eine risikominimierte, industrielle Fertigungsreife aufzubauen“.[109]

Dateischnittstellen Bearbeiten

3D-Dateiformate Bearbeiten

Die Übergabe der 3D-Modelle von CAD zu 3D-Druck CAM findet meist über die STL-Schnittstelle statt. Da diese lediglich Informationen über die Geometriedarstellung abbildet, werden alternativ auch andere Dateiformate verwendet, um zusätzliche Informationen auszutauschen. Die Formate VRML und OBJ speichern zusätzlich zur Geometrie noch Farbinformationen. Das in der Norm ISO/ASTM 52915 definierte AMF-Format geht noch weiter und kann allgemeine Informationen wie Materialeigenschaften abbilden und erlaubt darüber hinaus die Möglichkeit, gekrümmte Flächen zu speichern.[110][38] Das jüngste gängige Format ist das 3MF-Format, auch dieses speichert Informationen zusätzlich zu den Geometrieinformationen. Das in der Norm ISO/ASTM 52915-16 definierte Format wurde vor allem bekannt durch die Einführung von Microsoft in seinem Betriebssystem Windows 8.1.

Schichtdateiformate Bearbeiten

 
Umwandlung eines 3D-Modells in einen druckbaren Gegenstand

Da die 3D-Druckverfahren schichtweise arbeiten, müssen die 3D-Konstruktionsmodelle für den Fertigungsprozess in Schnittkonturen zerlegt werden.[38] Neben einer Vielzahl an proprietären Dateiformaten unterschiedlicher Anlagenhersteller, werden für den Austausch der Schichtinformationen die beiden Dateiformate CLI und SLC verwendet. Diese Dateien können im einfachsten Fall lediglich die Beschreibung der Konturen für jede Schicht enthalten oder aber darüber hinaus bereits Informationen zum Fertigungsprozess. Am ausgeprägtesten ist dies beim G-Code, der in einer speziellen Ausprägung im Bereich des Fused Layer Modeling eingesetzt wird.[111]

Besonderheiten einer 3D-Konstruktion Bearbeiten

Die Konstruktionsmöglichkeiten hinsichtlich Geometriefreiheit und Leistungsfähigkeit der Bauteile (z. B. mechanische Belastbarkeit), wahlweise auch erweitert um einen Leichtbauansatz oder eine Funktionsintegration, machen es wenig sinnvoll, eine konventionelle Konstruktion 1:1 mittels 3D-Druck herzustellen. Hier werden Begriffe wie „verfahrensgerechtes Konstruieren“ oder „Design for Additive Manufacturing“ (DfAM)[112] verwendet.

Verfahrensgerechtes Konstruieren zielt auf drei Kernfelder ab:

  • digitale Geometrien mit Leichtbaupotential[112], Funktionsintegration und höherwertigen Leistungsmerkmalen.
  • digitale Strukturen (bionische Konstruktionen[113], selektive Dichten, Waben, Knoten, Gitter etc.).
  • digitale Materialien (neue Legierungen und Additive führen zu verbesserten Materialeigenschaften).

Ausgangsbasis ist eine CAD/CAX-Konstruktion, als Teil einer digitalen Prozesskette.[112]

Ebenso sind hybride Ansätze aktuell Themen der Konstruktion. Beispiele sind Bauteile, die eine konventionell gefertigte Komponente aufweisen (als Gussteil oder als Zerspanungsteil), auf die eine 3D-Druck-Komponente aufgebracht wird. Die konventionelle Komponente wird unter Zeit- und Kostenaspekten für eine einfache Geometrie gewählt. Die 3D-Druck-Komponente ist dann die komplexere Geometrie (z. B. mit integrierten Kühlmittelkanälen). Ein Beispiel dafür ist die Schneidplattenbohrer QTD-Serie von Mapal.[114]

Ein anderer Ansatz ist die hybride Kombination von geformten Profilen und additiv hergestellten Knoten, wie beispielsweise bei der topologisch optimierten Rahmenstruktur (Spaceframe) des „EDAG Light Cocoon“ Autokonzepts.[115]

Das Ergebnis verfahrensgerechter Konstruktionen überrascht nicht nur optisch. Bionisch ausgelegte Leichtbauteile können durchschnittlich 20–30 % leichter ausgelegt werden als gefräste oder gegossene Bauteile. In einigen Fällen erreicht die potenzielle Gewichtsreduktion auch 60 % bis 80 %, wenn rechtwinklige Metallblöcke zu reinen Verbindungskörpern werden.

Wichtig ist auch, die Bauteilanforderungen hinsichtlich thermischer und mechanischer Eigenschaften zu erfassen und mit einer gezielt auf das Verfahren abgestimmten Konstruktion zu erschließen. Konkret bedeutet dies, dass die Teile nicht nur mehr können, sie sind auch leichter und weisen eine andere Geometrie auf.

Durch selektive Dichten können Bauteile gewünschte Elastizitäten (auch partiell) aufweisen. Die Kraftableitung im Bauteil kann wesentlich intelligenter und anwendungsbezogen ausgelegt werden. Insgesamt sind solche Bauteile leistungsfähiger.

Diskurs und Auswirkungen Bearbeiten

Laut einer 2017 durchgeführten Umfrage des Digitalverbands Bitkom hat knapp jeder fünfte Bundesbürger (18 %) schon selbst einmal einen 3D-Druck angefertigt oder anfertigen lassen. Die meisten taten dies bei einem Dienstleister (9 %). 5 Prozent druckten auf einem eigenen 3D-Drucker, weitere 3 Prozent fertigten den 3D-Druck an ihrem Arbeitsplatz an.[116] Eine weitere Studie aus dem Jahr 2017 erachtete es als unwahrscheinlich, dass innerhalb der nächsten 10 Jahre 3D-Drucker großflächig zu Hause genutzt werden. Stattdessen werden sich 3D-Druck-Dienstleister zunehmend etablieren, die sowohl für Unternehmen als auch für Konsumenten 3D-Druckaufträge erfüllen.[10]

In der Wissenschaft hat parallel zur technischen Weiterentwicklung und der zunehmenden Verbreitung von 3D-Druckverfahren eine Diskussion über die wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Folgen dieser Entwicklung begonnen. Einige Forscher erwarten einschneidende Veränderungen im wirtschaftlichen Gefüge. Diese seien beispielsweise durch die Veränderung von Produktionsprozessen zu erwarten. Insbesondere ermöglichen es 3D-Druckverfahren Unternehmen, ihre Produkte in der Nähe ihrer Kunden zu fertigen, wodurch Lieferketten insgesamt agiler werden.[10] Außerdem würden Innovationsprozesse deutlich beschleunigt.[117] Einige britische Wissenschaftler sehen die Technik sogar als Grundlage für eine erneute sogenannte industrielle Revolution.[118] Kritiker dieser Annahme, wie der Mathematiker Hartmut Schwandt von der Technischen Universität Berlin, halten dem entgegen, dass die Prozess- und Materialkosten bei der individuellen Fertigung wesentlich höher seien als bei der Massenfertigung. Aus diesem Grund hält er die Bezeichnung „industrielle Revolution“ für übertrieben.[119]

Kritisiert wurde die Veröffentlichung von kostenlosen Bauplänen für den Druck einer Waffe im 3D-Verfahren durch Cody Wilson auf einer Internetseite.[120] Diese waren für jeden zugänglich (Open-Source) und stellten Blueprints – also druckbereite Bauanleitungen – für den Eigenbedarf dar.[121][122] Die Problematik stellt schließlich die spielend leichte Beschaffung und Herstellung der Materialien und Anleitungen dar. Ein Missbrauch dieser Technologie benötigt zwar eine recht kostspielige Investition in einen 3D-Drucker, so ist jedoch die Beschaffung der Bauanleitungen binnen kurzem bewerkstelligt.[123] In Amerika hat diese Möglichkeit des Missbrauches eine starke Kontroverse ausgelöst.[124] Die Baupläne mussten auf Druck des US-Verteidigungsministeriums wegen des Vorwurfs des Verstoßes gegen Waffen-Exportvorschriften von der Internetseite entfernt werden.[125] In verschiedenen Video-Portalen wird der Gebrauch dieser „Printed-Guns“ demonstriert.[54][126] Ein weiteres Problem stellt die rechtliche Herangehensweise dar. So ist die Herstellung von gefährlichen Objekten zwar verboten, jedoch dürfte sich die rechtliche Verfolgung als schwierig erweisen.[127]

Laut einer Studie des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung biete der mögliche Dezentralisierungstrend Chancen für Nachhaltigkeit. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass wenn sich Netzwerke bilden, in denen Nutzer beginnen, zur Herstellung von Waren kollaborativ zusammenzuarbeiten, sich die bisher monopolisierte Welt der Produktion demokratisiere. Jedoch brauche es neue Protagonisten für Nachhaltigkeit, die die neuen Technologien so einsetzen, dass sie soziale und ökologische Vorteile erschließen. Die „Maker“-Bewegung, die auf Kreativität statt auf große Fabriken setzt, könnte eine wichtige Rolle spielen.[128]

Die Möglichkeit, Formen digital zu verbreiten und zu reproduzieren, führt auch zu Diskussionen über zukünftige Lösungen für ein Urheberrecht und Patentrecht von 3D-Objekten.[129] Nach Ansicht von Kritikern verhindern Patente zum Beispiel die Entwicklung von Metall-3D-Druckern auf Basis der SLS-Technologie.[61] Insbesondere Design, Architektur und Kunst könnten davon betroffen sein.

Die deutsche Expertenkommission Forschung und Innovation verwies im Jahr 2015 darauf, dass „additive Fertigung die industrielle Produktion“ in Deutschland stärken kann, „sie empfiehlt, die Rahmenbedingungen für AF zu überprüfen und die Forschung in diesem Bereich systematischer als bisher zu fördern“.[130]

Sicherheit und Arbeitsschutz Bearbeiten

Mögliche Emissionen aus 3D-Druckern und dadurch verursachte Gesundheitsbelastungen für Beschäftigte sind im Arbeitsschutz noch wenig erforscht. Erste Ergebnisse von Messungen im Produktionsbereich und an büroähnlichen Arbeitsplätzen zeigen, dass die inhalative Exposition gegenüber pulverförmigen Materialien unterhalb der Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW) liegen können, sofern man staubmindernde Maßnahmen ergreift (Absaugung an der Entstehungsstelle, Kapselung). Die Ergebnisse von Staubmessungen entlang einer beispielhaften Prozesskette für das Laserstrahl-Schmelzen von Metallen lagen unter den AGW für A-Staub und für E-Staub.[131]

Es hat sich bei der Untersuchung zur inhalativen Exposition gegenüber Gefahrstoffen bei Laserstrahl-Schweißanlagen ergeben, dass die Konzentration von A-Staub und E-Staub nur in wenigen Fällen über dem Beurteilungsmaßstab (Maximale Arbeitsplatz-Konzentration der Deutschen Forschungsgemeinschaft) lagen. Untersucht wurden Anlagen zur additiven Fertigung, bei denen pulverförmige legierte Stähle und verschiedene pulverförmige Legierungen auf Basis von Nickel, Aluminium, Titan und Kupfer eingesetzt wurden.[132]

Bei der Untersuchung eines kommerziell erhältlichen Tischgeräts in einer Prüfkammer lagen die Messwerte der Stoffe aus der Gruppe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) und der Aldehyde alle unter dem Innenraumrichtwert I (RW I) oder unter dem entsprechenden Leitwert 1. Kunststoffe wie Polyethylenterephthalat (PET) oder Polylactide (PLA), die bei etwa 210 °C verarbeitet werden, emittieren Teilchenzahlen im Bereich der ubiquitären Belastung. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Nylon, die eine Verarbeitungstemperatur von ungefähr 250 °C erfordern, emittierten in dem Bereich, der an einer mehrspurigen Straße zu finden ist. Insgesamt lagen alle Partikelmesswerte unter dem Wert für die Vergabegrundlage für den Blauen Engel RAL UZ 205 „Bürogeräte mit Druckfunktion“.[133]

Generell muss beim Einsatz von 3D-Druckern auf ausreichende Belüftung und staubarmes Arbeiten geachtet werden. Zudem sollten sich 3D-Drucker in einem separaten Raum befinden, und man muss die jeweils zulässige maximale Erhitzungstemperatur einhalten.

Der Einsatz von 3D-Druckern in ausreichend belüfteten Räumen führt jedoch zu großen Temperaturunterschieden der einzelnen Filamentschichten. Infolgedessen kommt es bei einigen Kunststoffen wie ABS und Polycarbonat zu einem Materialverzug (auch Warping genannt). Darüber hinaus können sich die während des Schmelzvorgangs freigesetzten Partikel im Raum verteilen und an Oberflächen absetzen. Besondere Umsicht verlangt der Umgang mit 3D-Tischdruckern in Schulen.[134] Bei Metallpulvern ist zusätzlich der Explosionsschutz zu beachten.[135]

Ein 3D-Druckergehäuse kann dabei helfen, die Emissionen, von denen einer Studie zufolge ein gewisses Gesundsheitsrisiko ausgeht, zu senken.[136] Es gibt jedoch kaum Hersteller, die 3D-Druckergehäuse für private Einsatzzwecke anbieten. Die Firma PCPointer hat basierend auf mechanische Komponenten der MISUMI Europa GmbH ein Projekt zum Bau eines professionellen DIY-3D-Druckergehäuses für private Zwecke vorgestellt, das mit einem Filtersystem bestehend aus einem Carbon- und HEPA-Filter ausgestattet ist.[137][138]

Einen Überblick über die Auswirkungen des 3D-Drucks auf die Umwelt allgemein liefert ein Trendbericht des Umweltbundesamtes.[139]

Arbeitswelt Bearbeiten

Berufe in der additiven Fertigung Bearbeiten

Es existiert kein Beruf, der speziell auf eine Tätigkeit im Bereich der additiven Fertigung vorbereiten würde. Allerdings gibt es zahlreiche Berufsausbildungen, in denen Inhalte zur additiven Fertigung vermittelt werden. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Weiterbildungsangebote von unterschiedlichen Institutionen, Fachkenntnisse im 3D-Druck in der Weiterbildung mit und ohne Zertifikat zu erwerben. Auch manche allgemeinbildenden Schulen führen Schülerinnen und Schüler in den Bereich des 3D-Drucks ein. Unternehmen wie Fabmaker[140] und MakerBot[141] haben dazu spezielle Lernangebote entwickelt. Auch in FabLabs oder sogar an Bibliotheken wie in Köln[142] gibt es die Möglichkeit, niedrigschwellig in den 3D-Druck einsteigen zu können.

Ausbildungsberufe mit additiver Fertigung Bearbeiten

Bisher gibt es keinen eigenen Ausbildungsberuf zum 3D-Drucker oder zur 3D-Druckerin. Es gibt aber einige Ausbildungsberufe, in die Inhalte zur additiven Fertigung eingegangen sind.[143]

In den Ausbildungsordnungen und Ausbildungsrahmenplänen von den folgenden Berufen kommt additive Fertigung vor: Produktionstechnologe/-in, Technische/-r Modellbauer/-in, Technische/-r Produktdesigner/-in, Gießereimechaniker/-in, Graveur/in und Metallbildner/in, sowie seit 2022 (siehe BGBl. I S. 589) auch bei den Zahntechnikern und Zahntechnikerinnen.[144] Bei der 2018 erfolgten Modernisierung der industriellen Metallberufe Anlagen-, Industrie-, Konstruktions-, Werkzeug- sowie Zerspanungsmechaniker/-in und bei den Mechatronikern und Mechatronikerinnen wurden additive Fertigungsverfahren als optionale Zusatzqualifikationen – neben System- und Prozessintegration – eingeführt, diese können zwischen den Auszubildenden und den Unternehmen vereinbart werden.[145][146]

Weiterbildung für die additive Fertigung Bearbeiten

Das Angebot an Weiterbildung für additive Fertigungsverfahren ist vielfältig und nahezu unüberschaubar (Stand Februar 2023). Es wendet sich sowohl an Entscheider in Unternehmen zur Einführung additiver Fertigung im Betrieb als auch an zu qualifizierendes Personal an 3D-Druckern und Anlagen. Anbieter sind z. B. Fraunhofer-Institute, Verbände wie der DVS, TÜV, VDI, IHK Akademien, Hochschulen etc.[147] Die Formate reichen von Seminaren über Lehrgänge und Zertifikatskurse – z. B. von der Hochschule Coburg[148] – bis zum berufsbegleitenden Fernstudium wie z. B. von der Hochschule Schmalkalden.[149] Der VDMA hat eine umfassende Liste von deutschlandweiten Weiterbildungsangeboten von Bildungseinrichtungen, Hochschulen und Instituten erstellt.[150][151] In Weiterbildungsmaßnahmen vermittelte Inhalte sind vor allem Anlagen-, Verfahrens- und Materialkenntnisse, Umwelt- und Arbeitsschutz. Für die Qualifizierungen wurden vor allem Hersteller- und Softwareschulungen sowie Learning by Doing und Anlernen durch erfahrene Mitarbeiter genutzt.[152]

Studiengänge mit additiver Fertigung an Hochschulen und Universitäten Bearbeiten

Während sich in anderen technologischen Bereichen Qualifikationen und Kompetenzen bei der Einführung neuer Technologien zuerst in betrieblichen Anpassungsqualifizierungen durchsetzen und es erst zuletzt zu einer Akademisierung für die jeweilige Technologie kommt, hat sich die Vermittlung von Kompetenzen für die additive Fertigung zuerst im Bereich der Hochschulen und Universitäten niedergeschlagen.[153]

Dabei gibt es gewöhnlich keinen eigenen Studiengang nur für die additive Fertigung, sondern additive Fertigung ist als Teil verschiedener Studiengänge in Bereichen wie Werkstofftechnik, Fertigungstechnik, Maschinenbau und Mechatronik, Lasertechnik, Anlagenbau, Konstruktionstechnik/CAD etc. in diese integriert.[154] Forschungen für die additive Fertigung an Hochschulen führen auch zu Ausgründungen wie zum Beispiel im Falle der Lithoz GmbH – den Erfindern der LCM-Technologie –, die als Spin-off der TU Wien entstanden ist.[155]

Auswirkungen auf Unternehmen und Beschäftigte Bearbeiten

Neue Geschäftsmodelle in der additiven Fertigung Bearbeiten

2016 hat die Deutsche Akademie der Technikwissenschaften (acatech) bei Unternehmen im Bereich der additiven Fertigung verschiedene Rollen in Wertschöpfungsnetzwerken und Geschäftsmodelle identifiziert. Neben z. B. Forschung, Standardisierungsgremien und Informationsplattformen werden folgende Funktionen genannt: Werkstoffhersteller, Komponentenhersteller, Hersteller von Messtechnik, Maschinenhersteller, Anbieter von Software zur Datenaufbereitung, Onlineshop-Betreiber, Dienstleister, Vermittler, Technologieanwender.[156]

Man könnte auch eine grobe Einteilung nach drei Funktionen vornehmen: Herstellung von Anlagen und Software, Aktivitäten im Bereich Handel sowie Anwendung von additiver Fertigung – also Produktion. In der Praxis vermischen sich diese Funktionen oft und die Unternehmen üben verschiedene Rollen gleichzeitig aus. Dadurch findet man differenzierte Strukturen mit einer Kombination aus Verfahren, Prozessketten und Geschäftsmodellen vor. Dazu gehören beispielsweise konventionelle Produktionsunternehmen, welche für Partnerunternehmen als 3D-Druck-Dienstleistungen erbringen, von konventionellen Produktionsunternehmen ausgelagerte 3D-Druck-Abteilungen als konzerninterne Dienstleister oder als Dienstleister für andere Unternehmen, Maschinenhersteller – die gleichzeitig Material und Know-how verkaufen, Unternehmen – die lediglich Produktionskapazitäten vermitteln und Dienstleister, die nicht nur produzieren, sondern zusätzlich Beratung anbieten; außerdem Marktplätze und Portale mit Spezifizierungsmöglichkeiten für 3D-Konstruktionsdatensätze und Produktion.[157][158]

Auswirkungen auf die Qualifikationen und Beschäftigung Bearbeiten

Berufe von Beschäftigten in der additiven Fertigung sind unter anderem Maschinenbau-, Werkstoff- und Wirtschaftsingenieure und -ingenieurinnen zum Beispiel in Bereichen wie Konstruktion, Design und Verfahrens-, Fertigungs- und Produktionstechnik, Industriemechaniker/-innen, Techniker/-innen, Modellbauer/-innen, Produktdesigner/-innen und Konstrukteure etc., aber auch Elektroniker/-innen.[159] Für einfachere Tätigkeiten – wie zum Beispiel zum Entpacken – können auch Branchenfremde oder Quereinsteiger/-innen beschäftigt sein, die bestimmte gestalterische oder manuelle, handwerkliche Fähigkeiten mitbringen. Neben der Kenntnis über additive Verfahren sind Kenntnisse in Werkstoffkunde, Funktionsverständnis (Prozessdenken) und technisches Verständnis – wie Teile „gebaut“ werden –, Verständnis für Komplexität, aber auch Teamfähigkeit, Flexibilität und persönliche Motivation erwünscht.[160]

Auswirkungen additiver Fertigung auf die Betriebsorganisation Bearbeiten

Die hohen Kosten für die Anlagen in der additiven Fertigung führen zum Teil dazu, dass Unternehmen dazu neigen, ihre 3D-Drucker zur besseren Auslastung auch über die Wochenenden und über Nacht laufen zu lassen. Durch die dadurch verursachte besondere Taktung entsteht der Bedarf nach Schicht- und Wochenendarbeit oder Rufbereitschaft. Möglicherweise ergeben sich flachere Hierarchien im Vergleich zu Unternehmen ohne additive Fertigung, über den Bedarf an Ingenieurinnen und Ingenieuren konnten keine eindeutigen Aussagen getroffen werden.[161] Durch die Automatisierung der Prozesse werden einfachere Tätigkeiten – wie das Entpacken – substituiert und der Bedarf an Geringqualifizierten nimmt ab, andererseits können durch Qualifizierungsmöglichkeiten unmittelbar an den Anlagen auch geringqualifizierte Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter einfacher angelernt werden.

Entwicklung der Wettbewerbsfähigkeit Bearbeiten

Im Rahmen der Industrie 4.0 ist die Verknüpfung von Digitalisierung und 3D-Druck ein weiterer Meilenstein, der die Produktion erneut revolutionieren wird.[162]

Die jüngste Entwicklung zur Verbesserung der Aufbaugeschwindigkeiten ist die Multilaser-Technik, bei der 2, 4 oder mehr Laserquellen die Belichtung ausführen. Wesentlich für die Qualität des Bauteils ist jedoch nicht nur der rein quantitative Ansatz, sondern auch die Fehlerrate bei der Produktion. Hier spielen verschiedene Faktoren eine Rolle.[163]

Zur Veranschaulichung ein Vergleich der Aufbauraten des pulverbettbasierten Schmelzens von Metall mittels Laserstrahl, so wie sie von der Unternehmensberatung Roland Berger[164] 2013 erwartet wurden:

  • Jahr 2013 – 10 cm³/h
  • Jahr 2018 – 40 cm³/h
  • Jahr 2023 – 80 cm³/h

Es ergeben sich, bedingt durch den technischen Fortschritt, ansteigende Losgrößen, die wirtschaftlich gefertigt werden können. Die Lebenszykluskosten (z. B. für Werkzeugbereitstellung und -pflege) können sinken und die Fertigungsprozesse werden sicherer.[165] Die additive Fertigung verringert außerdem den Produktionsabfall und kann Hersteller so bei der Verwirklichung ihrer Nachhaltigkeitsziele unterstützen.[166] Inzwischen (Stand Februar 2023) wird die von Roland Berger prognostizierte Aufbaurate bei Polymer-Verfahren durch neue additive Technologien um mehr als das 30-fache übertroffen: Das Freistrahl-Materialauftrag-Verfahren Vision-Controlled Jetting (VCJ) von Inkbit erreicht eine Aufbaurate von 2,75 l, also 2.750 cm³/h.[167]

Die Entscheidung, ob Bauteile durch konventionelle urformende, subtraktive, umformende Verfahren oder digitale additive Fertigungsverfahren erzeugt werden, hängt in jedem Einzelfall davon ab, ob das Bauteil in additiver Fertigung besser, leistungsfähiger, leichter ist und kostengünstiger hergestellt werden kann sowie – falls erforderlich – schneller zur Verfügung steht.

Literatur Bearbeiten

Wikibooks: 3-D-Drucken – Lern- und Lehrmaterialien (englisch)
  • Andreas Gebhardt: Additive Fertigungsverfahren – Additive Manufacturing und 3D-Drucken für Prototyping – Tooling – Produktion. 5., aktualisierte und erweiterte Auflage. Hanser, München 2016, ISBN 978-3-446-44401-0.
  • Berger, Hartmann, Schmid: 3D-Druck – Additive Fertigungsverfahren – Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing. 2. Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 2013, ISBN 978-3-8085-5034-2.
  • Stefan Nitz: 3D-Druck – Der praktische Einstieg. Galileo Press, Bonn 2014, ISBN 978-3-8362-2875-6, S. 324.
  • Peter König: Einführung für Einsteiger: So funktionieren 3D-Drucker. Der Spiegel, Hamburg 2014 (online).
  • 3D-Druck (C’t-Sonderheft). Heise, Hannover 2014, S. 124.
  • Petra Fastermann: 3D-Druck/Rapid Prototyping: Eine Zukunftstechnologie – kompakt erklärt. Springer Vieweg, Berlin / Heidelberg 2012, ISBN 978-3-642-29224-8.
  • Gregor Honsel: Rapid Manufacturing. 3D-Druck war bisher ein Verfahren für wenige Spezialanwendungen in der Industrie. Jetzt erobert es den Massenmarkt – und setzt einen Kreativitäts-Turbo in Gang. In: Technology Review. Heise, Hannover 2011 (online).
  • Ian Gibson, et al.: Additive manufacturing technologies : 3D printing, rapid prototyping, and direct digital manufacturing. New York, Springer 2015, ISBN 978-1-4939-2112-6.
  • Dries Verbruggen, Claire Warnier (Hrsg.): Dinge drucken. Wie 3D-Drucken das Design verändert. Aus dem Englischen von Cornelius Hartz, Berlin 2014, ISBN 978-3-89955-529-5.
  • Andreas Leupold, Silke Glossner (Hrsg.): 3D Printing. Recht, Wirtschaft und Technik des industriellen 3D-Drucks , München 2017, ISBN 978-3-406-70751-3.
  • Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, Union der deutschen Akademien der Wissenschaften, acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften: Additive Fertigung – Entwicklungen, Möglichkeiten und Herausforderungen. Halle an der Saale 2020, ISBN 978-3-8047-3636-8.

Rundfunkberichte Bearbeiten

Podcasts Bearbeiten

Folgende Podcasts behandeln insgesamt das Thema 3D-Druck und Additive Fertigung

  • Druckwelle: Der Podcast legt seinen Schwerpunkt auf den industriellen Anwendungsbereich. Host Stefan Asche interviewt Gäste aus der Additiven Fertigung-Branche. Die Podcastfolgen werden begleitet von Artikeln in der Print-Zeitung VDI-Nachrichten und online auf ingenieur.de. Herausgegeben wird der Podcast seit 3. September 2020 von der VDI Verlag GmbH.[168]
  • 3D-Druck Podcast: Der Podcast behandelt vielfältige Themen rund um den 3D-Druck, adressiert auch eher professionelle Anwender. Host Johannes Lutz interviewt unterschiedliche Gäste seit 1. Januar 2019[169]

Weblinks Bearbeiten

Wiktionary: 3-D-Drucker – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wikibooks: 3D Printing – Lern- und Lehrmaterialien (englisch)
Commons: 3D-Drucker – Sammlung von Bildern und Videos

Einzelnachweise und Anmerkungen Bearbeiten

  1. Wie der 3-D-Druck die Welt verbessern soll. Süddeutsche Zeitung.
  2. 3-D-Druckverfahren sind Realität in der industriellen Fertigung. In: VDI-Statusreport Additive Fertigung. VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik, November 2019, abgerufen am 1. September 2023 (deutsch).
  3. TU Wien: Neue Herzpumpe aus dem 3D-Drucker. In: pressetext.com. Abgerufen am 27. Juli 2017.
  4. 3-D-Drucker: Israelische Forscher drucken Mini-Herz aus menschlichem Gewebe. In: Die Welt. 15. April 2019 (welt.de [abgerufen am 30. Mai 2022]).
  5. Gebäude aus einem Guss: Bau-Experimente im 3D-Druckverfahren. In: Berliner Zeitung. 4. Januar 2020, S. 3, Immobilienbeilage.
  6. Nachhaltige Supermagnete aus dem 3D-Drucker. In: chemie.de. Abgerufen am 25. März 2021.
  7. Additive bzw. generative Fertigung: Grundlagen und Potenziale. Abgerufen am 7. Januar 2018.
  8. Additive Fertigung | Additive Manufacturing (AM). Abgerufen am 13. April 2021.
  9. Schallplatten aus dem 3D-Drucker. In: heise online, 21. Dezember 2012.
  10. a b c Christian F. Durach, Stefan Kurpjuweit, Stephan M. Wagner: The impact of additive manufacturing on supply chains. In: International Journal of Physical Distribution & Logistics Management. Band 47, Nr. 10, 25. September 2017, ISSN 0960-0035, S. 954–971, doi:10.1108/ijpdlm-11-2016-0332.
  11. a b Metallbasierte Additive Fertigung. Abgerufen am 13. April 2021.
  12. a b c Landmaschinen aus dem 3D-Drucker. Abgerufen am 15. November 2017.
  13. Simone Käfer: Fit eröffnet Zentrum für Beschichtung 3D-gedruckter Teile. Vogel Maschinenmarkt, 1. August 2017, abgerufen am 4. August 2017.
  14. VDI-Statusbericht Additive Fertigungsverfahren (PDF; September 2014)
  15. Matthew Ponsford, Nick Glass: 'The night I invented 3D printing'. In: CNN. Abgerufen am 22. August 2017 (englisch).
  16. Selective Laser Sintering, Birth of an Industry – Department of Mechanical Engineering. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 29. Januar 2020; abgerufen am 10. Januar 2022.
  17. Manfred Popp, Anne Gruska: 3D-Druckverfahren erklärt: FDM, FLM und FFF. Abgerufen am 7. Juli 2021.
  18. Ein prägendes Patent: 25 Jahre metallischer 3D-Laser-Druck - Fraunhofer ILT. Abgerufen am 1. August 2023.
  19. Wilhelm Meiners: Direktes selektives Laser Sintern einkomponentiger metallischer Werkstoffe (= Berichte aus der Lasertechnik). Als Ms. gedr Auflage. Shaker, Aachen 1999, ISBN 3-8265-6571-1.
  20. a b c d e f g h i VDI 3405 – Additive Fertigungsverfahren – Grundlagen, Begriffe, Verfahrensbeschreibungen. Dezember 2014 (vdi.de [abgerufen am 8. Juni 2022]).
  21. Mari Koike, Kelly Martinez, Lilly Guo, Gilbert Chahine, Radovan Kovacevic, Toru Okabe: Evaluation of titanium alloy fabricated using electron beam melting system for dental applications. In: Journal of Materials Processing Technology. Band 211, Nr. 8, 2011, S. 1400–1408, doi:10.1016/j.jmatprotec.2011.03.013.
  22. R. Kovacevic, P. Smith: A New Capability for Advanced Precision Manufacturing – Freeform Printing in Three Dimensions. In: AMMTIAC. Band 3, Nr. 2, 2008, S. 13–14 (Volltext [PDF; 3,5 MB]). Volltext (Memento des Originals vom 27. April 2018 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.dsiac.org
  23. A. Kindtner, M. Kindtner, W. Kollenberg: Realisierung keramischer Prototyping mittels 3D-Druck und Heißgießen (Memento vom 29. Oktober 2013 im Internet Archive). Werkstoffzentrum Rheinbach (PDF; 1,3 MB).
  24. a b c d e f g h DIN EN ISO/ASTM 52900:2022-03, Additive Fertigung – Grundlagen – Terminologie (ISO/ASTM 52900:2021); Deutsche Fassung EN_ISO/ASTM 52900:2021. Beuth Verlag, März 2022, doi:10.31030/3290011.
  25. DIN EN ISO 17296-2:2016-12, Additive Fertigung – Grundlagen – Teil 2: Überblick über Prozesskategorien und Ausgangswerkstoffe (ISO_17296-2:2015); Deutsche Fassung EN_ISO_17296-2:2016. Beuth Verlag, doi:10.31030/2580024.
  26. a b c d e f g Uwe Berger: 3D-Druck – additive Fertigungsverfahren Rapid Prototyping, Rapid Tooling, Rapid Manufacturing. 2. Auflage, mit Bilder-CD. Haan-Gruiten 2017, ISBN 978-3-8085-5034-2.
  27. RMPD Photopolymerisationsverfahren
  28. Creative Machines Lab – Columbia University. (WMV; 19,7 MB) Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 14. Juni 2007; abgerufen am 27. Juli 2017.
  29. Ann-Kathrin L.: Anisoprint und der 3D-Druck von Verbundwerkstoffen mit Endlosfasern. 3Dnatives, abgerufen am 3. Juli 2019.
  30. Poly-Jet Modelling. In: BG ETEM - Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse. Abgerufen am 1. August 2023.
  31. Micheal Eichmann: Von der Idee bis zum fertigen Produkt - 3DDrucken mit der PolyJetTM-Technologie von OBJEKT. (PDF) In: RTe Journal. 2011, abgerufen am 3. August 2023.
  32. 3D-Drucker Zprinter 650 Deutsche Präsentation auf YouTube, 26. März 2009, abgerufen am 18. Juni 2022.
  33. Multi-Material 3D Printing | Cornell Creative Machines Lab. Archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 18. Januar 2015; abgerufen am 10. Januar 2022.
  34. Frank Lohmann: Neue Druckmaschinen-Plattform zur funktionalen Beschichtung im Siebdruck – Thieme: Brennstoffzellen aus dem Drucksystem. print.de, abgerufen am 12. Juli 2019.
  35. Laserauftragschweißen und Zerspanen in einem Prozessschritt. 27. April 2023, abgerufen am 31. Juli 2023.
  36. a b Additive Fertigung: Chancen werden oft verkannt – Um 70 % gesenkte Fertigungskosten – 3Druck.com. In: 3Druck.com – Das Magazin für 3D-Drucktechnologien. 6. Oktober 2014 (3druck.com [abgerufen am 12. September 2018]).
  37. Kristin Hüttmann: 3-D-Druck sprengt Grenzen herkömmlicher Fertigungsverfahren. (Memento vom 9. Juni 2013 im Internet Archive) In Financial Times Deutschland, 23. Januar 2012.
  38. a b c d Hartmann, Andreas, Schmid, Dietmar: 3D-Druck – Additive Fertigungsverfahren : rapid prototyping, rapid tooling, rapid manufacturing. 2. Auflage. Haan-Gruiten 2017, ISBN 978-3-8085-5034-2.
  39. a b Premiere: Das erste 3D-gedruckte Titan-Bauteil an Bord des Airbus A350 XWB Expertengespräch: 3D-Druck im Flugzeugbau. In: Industrieanzeiger. 10. Dezember 2014 (industrie.de [abgerufen am 17. September 2018]).
  40. a b Handlungsfelder – Additive Fertigungsverfahren 2016. Verein Deutscher Ingenieure e.V., ISBN 978-3-931384-82-1.
  41. Vogel Communications Group GmbH & Co. KG: Seite 2: Wann sich additive Fertigungs- verfahren lohnen. (vogel.de [abgerufen am 11. September 2018]).
  42. a b Frank Behling: U-Boot-Teile aus dem Drucker. In: Kieler Nachrichten. Nr. 262, 11. November 2019, S. 6.
  43. a b Neue Formen: U-Boot-Bauteile aus dem 3D-Drucker. Abgerufen am 7. Juli 2023.
  44. a b U-Boot-Komponenten aus 3D-Druckern gehen in Serie. Abgerufen am 7. Juli 2023.
  45. M. V. S. Import: U-Boot-Bauteile aus dem 3D-Drucker. 2. März 2020, abgerufen am 7. Juli 2023 (deutsch).
  46. Michael Molitch-Hou: Airbus A350 XWB takes off with over 1,000 3D printed parts. 6. Mai 2015 (3dprintingindustry.com [abgerufen am 24. Oktober 2019]).
  47. Davide Sher: SpaceX’s Crew Dragon spacecraft with 3D printed SuperDraco engines is now officially flying. 2. März 2019 (3dprintingmedia.network [abgerufen am 24. Oktober 2019]).
  48. Elon Musk bei der Vorstellung des Raumschiffs am 29. Mai 2014 ab Minute 8.30; youtube.com
  49. Raumfahrt: SpaceX stellt wiederverwendbare Raumfähre Dragon V2 vor. In: Golem.de. Abgerufen am 27. Juli 2017.
  50. Abele, Thomas,: Die frühe Phase des Innovationsprozesses Neue, praxiserprobte Methoden und Ansätze. Gabler, Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-09722-6.
  51. Additive bzw. generative Fertigung: Grundlagen und Potenziale. Abgerufen am 25. Februar 2018.
  52. [No title found]. In: VDI nachrichten. doi:10.51202/0042-1758.
  53. a b c d e f g h i j Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina, Union der Deutschen Akademien der Wissenschaften (Hrsg.): Additive Fertigung (= Schriftenreihe zur wissenschaftsbasierten Politikberatung). 1. Auflage. acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, München 2016, ISBN 978-3-8047-3676-4.
  54. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x VDI-Handlungsfelder Additive Fertigungsverfahren. April 2016, abgerufen am 8. Juli 2023 (deutsch).
  55. Bitkom: 3D-Druck kann die Flugzeugherstellung revolutionieren. In: heise online. Abgerufen am 29. Mai 2016.
  56. a b c Von Implantaten zu Organen: Erforschung des Potenzials von 3D-Druckern in der modernen Medizin
  57. Omni-Pac und HP kooperieren in der Molded Fiber-Produktion (HP Printing and Computing) in SHS - Selective Heat Sintering - Additive-Fertigung.com. Abgerufen am 16. Juli 2023.
  58. Dominik Hochwarth: Was ist additive Fertigung? Definition, Anwendung, Potenzial - ingenieur.de. 22. Februar 2023, abgerufen am 13. Juli 2023 (deutsch).
  59. Felix Bopp: Rapid Manufacturing: Zukünftige Wertschöpfungsmodelle durch generative Fertigungsverfahren. 2010, ISBN 978-3-8366-8508-5 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  60. Doris: Kunststoffe für 3D-Drucker: Thermoplastische Kunststoffe im Vergleich. In: 3Druck.com. 10. April 2015, abgerufen am 22. September 2016.
  61. a b 3D-Drucker Metall – ROBUSTE Teile aus Metall drucken – Innovation. In: 3d-drucker-info.de. 2. September 2016, abgerufen am 15. Januar 2021.
  62. iX: Auch beim 3D-Druck gelten Urheberrecht und andere Schutzvorschriften. Abgerufen am 27. Juli 2017.
  63. Jarkko Moilanen, Angela Daly, Ramon Lobato, Darcy W. E. Allen: Cultures of Sharing in 3D Printing: What Can We Learn from the Licence Choices of Thingiverse Users? ID 2440027. Social Science Research Network, Rochester, NY 28. November 2014 (ssrn.com [abgerufen am 11. April 2022]).
  64. Joel West, George Kuk: The complementarity of openness: How MakerBot leveraged Thingiverse in 3D printing. In: Technological Forecasting and Social Change. Band 102, Januar 2016, S. 169–181, doi:10.1016/j.techfore.2015.07.025.
  65. Luis Romero et al.: Additive manufacturing with RepRap methodology. Current situation and future prospects. In: 25th Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium. Austin 2014 (utexas.edu [PDF]).
  66. Iris Bockermann, Jan Borchers, Anke Brocker, Marcel Lahaye, Antje Moebus, Stefan Neudecker, Oliver Stickel, Melanie Stilz, Daniel Wilkens, René Bohne, Volkmar Pipek, Heidi Schelhowe: Handbuch Fab Labs: Einrichtung, Finanzierung, Betrieb, Forschung & Lehre. bombini verlag, Bonn 2021, ISBN 978-3-946496-26-7.
  67. 3D-Druck in der Kunst – eine Evolution der Kreationen. In: 3Dnatives. 26. September 2018, abgerufen am 29. Mai 2020.
  68. TOP 10 3D-Druck Anwendungen in der Kunst. In: 3Dnatives. 30. Juni 2016, abgerufen am 29. Mai 2020.
  69. 3D-Druck in der Kunst – eine Evolution der Kreationen. Abgerufen am 9. November 2020.
  70. a b Bethany C. Gross, Jayda L. Erkal, Sarah Y. Lockwood, Chengpeng Chen, Dana M. Spence: Evaluation of 3D Printing and Its Potential Impact on Biotechnology and the Chemical Sciences. In: Analytical Chemistry. Band 86, Nr. 7, 1. April 2014, S. 3240–3253, doi:10.1021/ac403397r.
  71. a b Mark D. Symes, Philip J. Kitson, Jun Yan, Craig J. Richmond, Geoffrey J. T. Cooper: Integrated 3D-printed reactionware for chemical synthesis and analysis. In: Nature Chemistry. Band 4, Nr. 5, S. 349–354, doi:10.1038/nchem.1313.
  72. Felix Lederle, Christian Kaldun, Jan C. Namyslo, Eike G. Hübner: 3D-Printing inside the Glovebox: A Versatile Tool for Inert-Gas Chemistry Combined with Spectroscopy. In: Helvetica Chimica Acta. Band 99, Nr. 4, 1. April 2016, S. 255–266, doi:10.1002/hlca.201500502.
  73. Felix Lederle, Eike G. Hübner: Organic chemistry lecture course and exercises based on true scale models. In: Chemistry Teacher International. 7. April 2020, doi:10.1515/cti-2019-0006.
  74. Meghan Coakley, Darrell E. Hurt: 3D Printing in the Laboratory: Maximize Time and Funds with Customized and Open-Source Labware. In: SLAS Technology. Band 21, Nr. 4, August 2016, S. 489–495, doi:10.1177/2211068216649578, PMID 27197798, PMC 5380887 (freier Volltext).
  75. Jacqui Palumbo: Is this 3D-printed home made of clay the future of housing? In: CNN (englisch) 
  76. Mathias Näther: Beton-3D-Druck - Machbarkeitsuntersuchungen zu kontinuierlichen und schalungsfreien Bauverfahren durch 3D-Formung von Frischbeton. Abschlussbericht. Stuttgart 2017, ISBN 978-3-7388-0028-9 (irbnet.de [PDF; abgerufen am 11. März 2023]).
  77. FAZ vom 27. April 2023: In Heidelberg entsteht das größte 3-D-Druck-Gebäude Europas (ein „IT-Serverhotel“)
  78. 3D-Druck-Haus: Eine Idee für den nachhaltigen Wohnungsbau. Abgerufen am 29. Januar 2021.
  79. Ronnie Koenig: Companies using 3D printing to build houses at „half the time for half the price“. In: TODAY.com. 1. Mai 2021, abgerufen am 31. Januar 2022 (englisch).
  80. Neil Strother: 3D-Printed Homes Quietly Gain Traction. In: Forbes. 20. November 2019, abgerufen am 31. Januar 2022 (englisch).
  81. Mehmet Sakin, Yusuf Caner Kiroglu: 3D Printing of Buildings: Construction of the Sustainable Houses of the Future by BIM. In: Energy Procedia. Band 134, 1. Oktober 2017, S. 702–711, doi:10.1016/j.egypro.2017.09.562 (englisch).
  82. Building a lunar base with 3D printing. Abgerufen am 30. Mai 2022 (englisch).
  83. New 3D printers to boost STEM and design teaching. In: gov.uk, 19. Oktober 2013.
  84. Anne Schneller und Vera Münch: didacta 2018: Eine Bildungslandschaft in der digitalen Pubertät. In: b.i.t.online 21 (2018) Nr. 3, Seite 270. Abgerufen am 17. Februar 2024 (deutsch).
  85. Stephen Dietl: Eine Bildungsrevolution mit Druck. In: Besser Smart – Das Innovationsportal. 30. Oktober 2019, abgerufen am 16. Februar 2024 (deutsch).
  86. MakerBot bringt den 3D-Druck ins Klassenzimmer. In: additive – Die Plattform für additive Fertigung. 19. Oktober 2023, abgerufen am 16. Februar 2024 (deutsch).
  87. Sebastian Hollstein: Digital lernen – soziale Kompetenzen stärken. In: Friedrich-Schiller-Universität Jena – Nachrichtenübersicht. 16. Februar 2024, abgerufen am 16. Februar 2024 (deutsch).
  88. VDI nachrichten. VDI Verlag GmbH, doi:10.51202/0042-1758.
  89. Caro: YUNIKU // Maßgeschneiderte 3D-gedruckte Brillen. In: Spectr. 1. November 2020, abgerufen am 16. Juli 2023 (deutsch).
  90. Yuniku: This Eyewear Is Set to Change How You See. Abgerufen am 16. Juli 2023 (englisch).
  91. YUNIKU. | Hoya Vision Care. Abgerufen am 16. Juli 2023.
  92. Joscha Riemann: Additive Fertigung vereint On-Demand-Produktion und Massenindividualisierung. Abgerufen am 11. März 2023.
  93. Wo die additive Fertigung die konventionelle schlägt. Abgerufen am 11. März 2023.
  94. Deutsche Akademie der Technikwissenschaften: Additive Fertigung : Stellungnahme. 1. Auflage. Halle (Saale) 2016, ISBN 978-3-8047-3676-4 (leopoldina.org [PDF; abgerufen am 11. März 2023]).
  95. Martin Klare, Reiner Altmann: Rapid Manufacturing in der Hörgeräteindustrie. In: RTejournal. Band 2(2005). Goethelab FH Aachen, Aachen 2005, urn:nbn:de:0009-2-1049 (rtejournal.de [PDF; abgerufen am 17. Juli 2023]).
  96. Remziye Korner: Daniel Robert Orthopédie stellt nachhaltige, umweltfreundliche Orthesen mit 3D-Druck aus Rizinusöl her. In: 3D-grenzenlos – Deutschlands Magazin zum 3D-Druck! 23. Mai 2022, abgerufen am 16. Juli 2023 (deutsch).
  97. P500 von 1zu1 Prototypen - 3D-Druck-Raumwunder für die Medizintechnik dank 1zu1 - Additive-Fertigung.com. Abgerufen am 16. Juli 2023.
  98. Caro: YUNIKU // Maßgeschneiderte 3D-gedruckte Brillen. In: Spectr. 1. November 2020, abgerufen am 16. Juli 2023 (deutsch).
  99. Yuniku: This Eyewear Is Set to Change How You See. Abgerufen am 16. Juli 2023 (englisch).
  100. YUNIKU. | Hoya Vision Care. Abgerufen am 16. Juli 2023.
  101. Lemmy Cherim: Luxexcel und Waveoptics entwickeln mit 3D-Druck verschreibungspflichtige Augmented Reality-Brillengläser. In: 3D-grenzenlos – Deutschlands Magazin zum 3D-Druck! 12. Februar 2021, abgerufen am 16. Juli 2023 (deutsch).
  102. Remziye Korner: Belgischer Brillenhersteller Odette Lunettes setzt auf 3D-Druck für nachhaltige Brillenherstellung. In: 3D-grenzenlos – Deutschlands Magazin zum 3D-Druck! 1. April 2022, abgerufen am 16. Juli 2023 (deutsch).
  103. Remziye Korner: Neueste Marktprognose von SmartTech Analysis sieht ein jährliches Wachstum von 20 % beim 3D-Druck im Brillensektor. In: 3D-grenzenlos – Deutschlands Magazin zum 3D-Druck! 18. November 2020, abgerufen am 28. Juli 2023 (deutsch).
  104. VDI nachrichten. VDI Verlag GmbH, doi:10.51202/0042-1758.
  105. Executive summary: 3D printing technologies in the food system for food production and packaging | Food Standards Agency. Abgerufen am 30. Dezember 2023 (englisch).
  106. Simone Käfer: VDI veröffentlicht neue Richtlinien für Additive Fertigung. Vogel Maschinenmarkt, 2. August 2017, abgerufen am 4. August 2017.
  107. VDI-Richtlinien. Abgerufen am 30. Mai 2022.
  108. Mehr Fokus auf Additive Fertigung: DIN gründet neuen Fachbereichsbeirat. Abgerufen am 28. September 2018.
  109. Veröffentlichung der DIN SPEC 17071 – erster Leitfaden für die industrielle Additive Fertigung. 18. November 2019, abgerufen am 30. Januar 2020.
  110. DIN EN ISO/ASTM 52915:2020-11, Spezifikation für ein Dateiformat für Additive Fertigung_(AMF) Version_1.2 (ISO/ASTM 52915:2020); Deutsche Fassung EN_ISO/ASTM 52915:2020. Beuth Verlag GmbH, doi:10.31030/3166181.
  111. G-code – RepRap. Abgerufen am 1. Oktober 2018 (englisch).
  112. a b c Martin Kumke, Thomas Vietor, Sandro Wartzack: Methodisches Konstruieren von additiv gefertigten Bauteilen (= AutoUni – Schriftenreihe). Springer, Wiesbaden 2018, ISBN 978-3-658-22208-6.
  113. C. Emmelmann, P. Sander, J. Kranz, E. Wycisk: Laser Additive Manufacturing and Bionics: Redefining Lightweight Design. In: Physics Procedia. Band 12, 2011, S. 364–368, doi:10.1016/j.phpro.2011.03.046 (elsevier.com [abgerufen am 19. August 2023]).
  114. Mapal setzt auf additive Fertigung für Schneidplattenbohrer der QTD-Serie. In: 3Druck.com. 20. Juli 2015, abgerufen am 23. September 2018.
  115. NextGen Spaceframe by EDAG – neue Optionen im Fahrzeugbau durch Additive Fertigungsstrategie. WOTech Technical Media, 10. Juni 2016, abgerufen am 23. September 2018.
  116. Bundesbürger sagen 3D-Druck große Zukunft voraus. In: bitkom.org. Abgerufen am 27. Juli 2017.
  117. Hendrik Send: Die dritte industrielle Revolution. (Memento vom 21. Januar 2013 im Internet Archive) In: Deutschlandfunk, 2. November 2012.
  118. A third industrial revolution. In: The Economist, 21. April 2012 (englisch).
  119. Julian Wolf: 3D-Drucker führen zu keiner Revolution (Memento vom 11. April 2013 im Webarchiv archive.today) In: gulli.com.
  120. Eike Kühl: "Click, Print, Gun": Über 3D-Druck und Waffen. 26. März 2013, abgerufen am 21. Juli 2023 (deutsch).
  121. Waffenteile aus dem 3-D-Drucker: Lizenz zum Waffendrucken. In: Der Spiegel. 18. März 2013, ISSN 2195-1349 (spiegel.de [abgerufen am 21. Juli 2023]).
  122. Gun parts made on 3D printer. In: BBC News. (bbc.com [abgerufen am 21. Juli 2023]).
  123. NDR: Radikale Corona-Leugner: Waffen aus dem 3D-Drucker. Abgerufen am 21. Juli 2023.
  124. 3-D printed gun fires 6 shots — then falls apart. 4. Dezember 2012, abgerufen am 21. Juli 2023 (englisch).
  125. Defense Distributed: Plan für Plastikpistole aus dem 3-D-Drucker ist offline. Süddeutsche Zeitung.
  126. First Firing of "Liberator" 3D Printed Gun. Abgerufen am 21. Juli 2023 (deutsch).
  127. Florian Flade: Was tun gegen "Geisterwaffen" aus dem 3D-Drucker ? Abgerufen am 21. Juli 2023.
  128. Ulrich Petschow, Jan-Peter Ferdinand, Sascha Dickel, Heike Flämig, Michael Steinfeldt, Anton Worobei: Dezentrale Produktion, 3D-Druck und Nachhaltigkeit. Trajektorien und Potenziale innovativer Wertschöpfungsmuster zwischen Maker-Bewegung und Industrie 4.0 (= Schriftenreihe des IÖW 206/14). Berlin 2014, ISBN 978-3-940920-09-6 (ioew.de [PDF; 2,0 MB]).
  129. Fabian Schmieder: Nachbauer und Markenphlegmatiker – Rechtliche Untiefen im Zusammenhang mit 3D-Druck. In: c’t 15/11, abgerufen am 5. November 2015.
  130. siehe Expertenkommission Forschung und Innovation: Additive Fertigung – auch 3D-Druck genannt – kann Verlagerung von Arbeitsplätzen ins Ausland begrenzen, Pressemitteilung der Kommission zu ihrem Jahresbericht 2015@1@2Vorlage:Toter Link/www.e-fi.de (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im Juni 2023. Suche in Webarchiven)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis., abgerufen am 26. November 2019
  131. T. Kolb, P. Schmidt, R. Beisser, J. Tremel, Michael Schmidt: Safety in additive manufacturing: Fine dust measurements for a process chain in Laser beam melting of metals. In: RTeJournal – Fachforum für Rapid Technologie. 2017.
  132. R. Beisser et al.: Inhalative Exposition gegenüber Metallen bei additiven Verfahren (3D-Druck). (PDF) In: Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft. 2017, S. 487–496, abgerufen am 21. Januar 2020.
  133. R. Beisser, S. Werner, B. Heinrich, J. Pelzer: Emissionen aus 3D-Tischdruckern – Nachstellende Untersuchungen – Teil 1. In: Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft. Bd. 80, Nr. 1/2, 2020, S. 53–60.
  134. Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e. V. (DGUV): DGUV Information 202–103 – 3D-Tischdrucker in Schulen. Abgerufen am 24. September 2020.
  135. R. Beisser, L. Hohenberger: 6. Sankt Augustiner Expertentreff „Gefahrstoffe“: Emissionen aus additiven Fertigungsanlagen – 3D-Druck. (PDF) Abgerufen am 5. Dezember 2018.
  136. Parham Azimi, Dan Zhao, Claire Pouzet, Neil E. Crain, Brent Stephens: Emissions of Ultrafine Particles and Volatile Organic Compoundsfrom Commercially Available Desktop Three-Dimensional Printerswith Multiple Filaments. (PDF) Abgerufen am 18. Januar 2021 (englisch).
  137. DIY-3D-Druck mit MISUMI-Teilen. Abgerufen am 18. Januar 2021.
  138. 3D-Drucker – Professionelles Gehäuse mit Filtersystem bauen. In: PCPointer.de. 16. Juni 2020, abgerufen am 18. Januar 2021.
  139. B. Keppner, W. Kahlenborn, S. Richter, T. Jetzke, A. Lessmann, M. Bovenschulte: Die Zukunft im Blick: 3D-Druck. Trendbericht zur Abschätzung der Umweltwirkungen. (PDF) Umweltbundesamt Fachgebiet I 1.1, Mai 2018, abgerufen am 5. Dezember 2018.
  140. https://www.fabmaker.com/
  141. Katharina Juschkat: 3D-Druck beim Einsatz in der Schule. Industry of Things, 23. Oktober 2020, abgerufen am 25. Januar 2023.
  142. Stadt Köln: 3D-Drucker und 3D-Scanner – Einblick in Technologien, die unsere Zukunft prägen. Stadtbibliothek der Stadt Köln, abgerufen am 25. Januar 2023.
  143. Herbert Marschall: Personal für die additive Fertigung. Kompetenzen, Berufe, Aus- und Weiterbildung (= Springer essentials). Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-13307-8, doi:10.1007/978-3-658-13307-8.
  144. Informationen zu Aus- und Fortbildungsberufen: Zahntechniker/Zahntechnikerin (Ausbildung). 23. März 2022, abgerufen am 13. April 2021.
  145. Herbert Marschall: Additive Fertigung und betriebliche Qualifizierung. Beschäftigungs- und Qualifizierungschancen von Geringqualifizierten im 3D-Druck/in der additiven Fertigung. (PDF) Hans Böckler Stiftung Working Paper Forschungsförderung Nummer 172, Februar 2020, S. 48, abgerufen am 25. Januar 2023.
  146. Bundesgesetzblatt Jahrgang 2018 Teil I Nr. 23: Bekanntmachung der Neufassung der Verordnung über die Berufsausbildung in den industriellen Metallberufen. (PDF) Der Bundesminister für Wirtschaft und Energie, 5. Juli 2018, S. § 28, abgerufen am 25. Januar 2023.
  147. Herbert Marschall: Additive Fertigung und betriebliche Qualifizierung. Beschäftigungs- und Qualifizierungschancen von Geringqualifizierten im 3D-Druck/in der additiven Fertigung. (PDF) Hans Böckler Stiftung Working Paper Forschungsförderung Nummer 172, Februar 2020, S. 50–53, abgerufen am 25. Januar 2023.
  148. Hochschule Coburg: Die Prozesskette in der Additiven Fertigung (PAF). Abgerufen am 16. Februar 2023.
  149. Anwendungstechniker*in (FH) für Additive Verfahren/Rapid-Technologien. Abgerufen am 25. Januar 2023.
  150. VDMA: Weiterbildungsangebote für Additive Manufacturing: Liste der deutschlandweiten Weiterbildungsangebote von Bildungseinrichtungen, Hochschulen und Instituten. 4. Januar 2023, abgerufen am 16. Februar 2023.
  151. VDMA: Übersicht der Weiterbildungsangebote im Bereich Additive Manufacturing. (xlsx) 13. Februar 2023, abgerufen am 16. Februar 2023.
  152. Herbert Marschall: Additive Fertigung und betriebliche Qualifizierung. Beschäftigungs- und Qualifizierungschancen von Geringqualifizierten im 3D-Druck/in der additiven Fertigung. (PDF) Hans Böckler Stiftung Working Paper Forschungsförderung Nummer 172, Februar 2020, S. 86–87, abgerufen am 25. Januar 2023.
  153. 3D-Drucken in Deutschland – Entwicklungsstand, Potenziale, Herausforderungen, Auswirkungen und Perspektiven. Andreas Gebhardt, 2015, abgerufen am 25. Januar 2023.
  154. Herbert Marschall: Personal für die additive Fertigung. Kompetenzen, Berufe, Aus- und Weiterbildung (= Springer essentials). Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-13307-8, S. 7–9, doi:10.1007/978-3-658-13307-8.
  155. Lithoz. INiTS Universitäres Gründerservice Wien GmbH, abgerufen am 25. Januar 2023.
  156. Additive Fertigung – Entwicklungen, Möglichkeiten und Herausforderungen. (PDF) acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, Union der deutschen Akademien der Wissenschaften, 2016, S. 21–25, abgerufen am 25. Januar 2023.
  157. Additive Fertigung – Entwicklungen, Möglichkeiten und Herausforderungen. (PDF) acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, Union der deutschen Akademien der Wissenschaften, 2016, S. 24, abgerufen am 25. Januar 2023.
  158. Herbert Marschall: Additive Fertigung und betriebliche Qualifizierung. Beschäftigungs- und Qualifizierungschancen von Geringqualifizierten im 3D-Druck/in der additiven Fertigung. (PDF) Hans Böckler Stiftung Working Paper Forschungsförderung Nummer 172, Februar 2020, S. 56–57, abgerufen am 25. Januar 2023.
  159. Herbert Marschall: Additive Fertigung und betriebliche Qualifizierung. Beschäftigungs- und Qualifizierungschancen von Geringqualifizierten im 3D-Druck/in der additiven Fertigung. (PDF) Hans Böckler Stiftung Working Paper Forschungsförderung Nummer 172, Februar 2020, S. 77, abgerufen am 25. Januar 2023.
  160. Herbert Marschall: Additive Fertigung und betriebliche Qualifizierung. Beschäftigungs- und Qualifizierungschancen von Geringqualifizierten im 3D-Druck/in der additiven Fertigung. (PDF) Hans Böckler Stiftung Working Paper Forschungsförderung Nummer 172, Februar 2020, S. 84–85, abgerufen am 25. Januar 2023.
  161. Herbert Marschall: Additive Fertigung und betriebliche Qualifizierung. Beschäftigungs- und Qualifizierungschancen von Geringqualifizierten im 3D-Druck/in der additiven Fertigung. (PDF) Hans Böckler Stiftung Working Paper Forschungsförderung Nummer 172, Februar 2020, S. 90–93, abgerufen am 25. Januar 2023.
  162. Digitalisierung – Industrie 4.0 – Additive Fertigung Transfer, Online-Magazin des Steinbeis-Verbunds. Abgerufen am 21. November 2019.
  163. Sebastian Gerstl: Ein Leitfaden zum perfekten 3D-Druck mit PLA. Abgerufen am 30. Mai 2022.
  164. Additive manufacturing – A game changer for the manufacturing industry? - Vortrag München (November 2013)
  165. 3D-Druck setzt sich im Maschinenbau durch (Memento des Originals vom 26. Januar 2021 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.vdma.org Umfrage der VDMA. Abgerufen am 21. November 2019.
  166. Petra Fastermann: 3D-Drucken: Wie die generative Fertigungstechnik funktioniert. 2., aktualisierte Auflage. Springer, Berlin, Heidelberg 2016, ISBN 978-3-662-49866-8, Kapitel 5: Nachhaltigkeit – 3D-Druck als umweltfreundliche Technologie?.
  167. 3Druck.com: Inkbit Vista – automatisierter 3D-Druck für die Industrie. 23. Februar 2021, abgerufen am 18. Februar 2023.
  168. ingenieur de in Kooperation mit VDI nachrichten: Druckwelle – ingenieur.de-Podcast zur Additiven Fertigung. Abgerufen am 19. August 2023.
  169. Johannes Lutz: 3D-Druck Podcast. Abgerufen am 19. August 2023.
  170. Wikimedia Commons ermöglicht Upload von 3D-Modellen. In: 3Druck.com, 26. Februar 2018.