Geschichte und 5-Milliarden-Dollar-Zukunft des 3D-Drucks

Am Anfang war ein Strahl aus ultraviolettem Licht, konzentriert in einer Lache aus flüssigem Kunststoff. Daraus entstand das erste 3D-gedruckte Objekt. Es war die Frucht von Karl Rumpf, Erfinder der Stereolithographie und zukünftiger Gründer von 3D Systems, derzeit eines der größten Unternehmen der Branche. Er erhielt 1986 ein Patent für die Technik und entwickelte noch im selben Jahr den ersten kommerziellen 3D-Drucker – den Stereolithographie-Apparat. Und es war an.

Aus diesen bescheidenen Anfängen entwickelten sich die großen, klobigen und langsamen Maschinen von einst zu den raffinierten 3D-Druckern, die wir heute kennen. Die meisten Drucker verwenden derzeit ABS-Kunststoff zum „Drucken“, das gleiche Material, aus dem Lego hergestellt wird; Weitere Optionen sind Polymilchsäure (PLA), Standard-Büropapier und kompostierbare Kunststoffe.

Eines der Probleme mit ABS-Kunststoff ist die mangelnde Farbvielfalt. ABS ist in Rot, Blau, Grün, Gelb oder Schwarz erhältlich, und die Benutzer sind für ihr gedrucktes Modell auf diese eine Farbe beschränkt. Auf der anderen Seite gibt es einige kommerzielle Drucker, die mit fast 400,000 verschiedenen Farben aufwarten können, wie z. B. der ZPrinter 3 von 850D Systems. Diese Drucker werden häufig zur Herstellung von Prototypen verwendet, aber der Markt verlagert sich in andere Nischen.

Kürzlich haben Wissenschaftler 3D-Drucker genommen und sie für den Biodruck verwendet, ein Verfahren, bei dem einzelne Zellen an ihren Platz fallen, so wie ein Tintenstrahldrucker farbige Tinte fallen lässt. Sie waren in der Lage, Gewebe in kleinem Maßstab für die Wirkstoffforschung und Toxizitätstests herzustellen, hoffen aber, in Zukunft maßgeschneiderte Organe für die Transplantation drucken zu können.

Es gibt Industriedrucker, die in verschiedenen Metallen arbeiten, die schließlich in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt werden könnten. Beim Drucken von Objekten aus mehreren Materialien wurden Fortschritte erzielt, wie z. B. die meist funktionsfähige Computertastatur von Stratasys, einem anderen 3D-Druckunternehmen. Darüber hinaus haben Forscher an den Prozessen des Lebensmitteldrucks und des Kleidungsdrucks gearbeitet. 2011 wurden sowohl der weltweit erste 3D-gedruckte Bikini als auch der erste 3D-Drucker, der mit Schokolade arbeitet, auf den Markt gebracht.

„Persönlich glaube ich, dass es das nächste große Ding ist“, sagte Abe Reichental, derzeitiger CEO von Hulls Unternehmen, gegenüber Consumer Affairs. „Ich denke, es könnte so groß werden wie die Dampfmaschine zu seiner Zeit, so groß wie der Computer zu seiner Zeit, so groß wie das Internet zu seiner Zeit, und ich glaube, dass dies die nächste disruptive Technologie sein wird alles verändern. Es wird die Art und Weise verändern, wie wir lernen, es wird die Art und Weise verändern, wie wir etwas erschaffen, und es wird die Art und Weise verändern, wie wir produzieren.“

Das Drucken in 3D ist nicht rückläufig. Laut einer Zusammenfassung des Wohlers-Berichts, einer jährlichen eingehenden Studie über die Fortschritte bei additiven Fertigungstechnologien und -anwendungen, besteht die Möglichkeit, dass der 3D-Druck bis 5.2 zu einer 2020-Milliarden-Dollar-Industrie heranwachsen könnte. Im Jahr 2010 hatte er einen Wert von etwa 1.3 US-Dollar Milliarde. Da diese Drucker leichter zu finden sind, sinken auch die Preise. Wo ein kommerzieller 3D-Drucker früher über 100,000 US-Dollar kostete, ist er jetzt für 15,000 US-Dollar erhältlich. Es sind auch Hobbydrucker aufgetaucht, die im Durchschnitt 1,000 US-Dollar kosten, wobei einer der billigsten nur 200 US-Dollar kostet.