3D Druck ist nicht gleich 3D Druck. Es gibt eine ganze Menge von Varianten, wie ein 3D Modell entstehen kann. In dieser Artikelserie möchte ich einige davon genauer vorstellen. Im ersten Teil der Serie geht es um FDM. Das ist die Abkürzung für Fused Deposition Modeling. Dabei handelt es sich um die Art des 3D Drucks, die bei den 3D Druckern im Desktopbereich am häufigsten vorkommt.
3D Drucker, die FDM verwenden, brauchen das so genannte „Filament“. Dabei handelt es sich um Rohmaterial, aus dem später der Gegenstand gedruckt wird. Das Filament liegt häufig auf Spulen vor und ist ein Material, welches vom Drucker geschmolzen werden kann und anchließend wieder erhärtet.
Der 3D Drucker schmilzt nun also das Filament und trägt es durch eine Düse auf die Druckfläche auf. Ähnlich wie bei einem normalen 2D Drucker wird nun mit kleinen Punkten oder Strichen die Grundfläche des Gegenstandes gezeichnet. Anders als beim 2D Drucker wird nun aber die nächst höhere Schicht gedruckt. Der Drucker „stapelt“ also die Schichten aus geschmolzenem Kunststoff über einander. Die Schichtdicke variiert dabei je nach Drucker und Düse.
Da bei diesem Druckverfahren Schichten über einander gestapelt werden gibt es ein Problem mit Überhängen. Druckt man ein Objekt mit einem Querschnitt, wie in der Grafik rechts, wird der Drucker Schwierigkeiten haben, die roten Schichten zu drucken. Das liegt daran, dass er versucht, jede Schichte auf die darunter liegende Schicht zu drucken. Verständlicher Weise kann man kein Stück Plastik einfach irgendwo in die Luft drucken.
Es gibt mehrere Möglichkeiten das Problem zu lösen: Das Objekt könnte in einer anderen Position gedruck werden (zum Beispiel auf der Seite liegend). Unter Umständen gibt es eine Position, in der keine Überhänge entstehen. Alternativ dazu kann man eine Stützkonstruktion um das Objekt herum drucken. Diese sogenannten „Supports“ werden so gedruckt, dass sie Überhänge abstützen, sich aber nacch dem Druck leicht entfernen lassen.
Beispiele für diese Form der 3D Drucker sind die RepRaps, Makerbots, Ultimaker, … Fast alle Desktop-3D-Drucker setzen auf diese Technologie.