In Ausstellungen machen dreidimensionale Modelle komplexe Sachverhalte wie Architektur anschaulich und (be-)greifbar; an Skulpturen, Bilderrahmen u.a. dreidimensionalen Objekten wird Fehlendes ergänzt; Rekonstruktionen bringen Verlorenes wieder und Kopien bzw. Repliken stehen in Shops zum Verkauf. Oft handelt es sich dabei um handgefertigte Einzelstücke, aufwändige Abgüsse, kleine Auflagen oder andere hochwertige Produkte, deren Herstellung langwierig und teuer ist. Hier könnten sog. 3D-Drucker die Herstellungsprozesse und die damit verbundenen Kosten einschneidend verändern.
Aller Anfang ist Staub
3D-Drucker sind Maschinen, die nach dem additiven, d.h. anhäufenden oder plastischen Prinzip dreidimensionale Werkstücke herstellen. Innerhalb eines abgeschlossenen Gehäuses erfolgt der schichtweise Aufbau computergesteuert aus einem oder mehreren pulverförmigen oder flüssigen Werkstoffen. Typische Materialien sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle, die je nach technischem Verfahren chemisch oder physikalisch verschmolzen und ausgehärtet werden. Auf der Grundlage vorgegebener Maße und Formen (CAD-Daten) produziert die Maschine vollautomatisch das gewünschte Objekt am Stück oder – je nach Größe – in Teilen, die anschließend zusammengefügt werden. Komplexe Formen wie Hüftgelenke und Schuhwerk werden bereits hergestellt; eines der bislang spektakulärsten 3D-Printprodukte ist ein funktionsfähiges Fahrrad. 3D-Drucker wurden zunächst im Flugzeug- und Maschinenbau und später in der Medizin zur Konstruktion technischer Modelle und zur Herstellung von Prototypen eingesetzt. Im Unterschied zu konkurrierenden plastischen Verfahren wie z.B. Spritzguss werden keine Formen oder Model benötigt und im Gegensatz zu wegnehmenden Verfahren wie Schneiden und Bohren entfällt der Materialverlust. Auch der Energieverbrauch ist geringer, da das Material nur einmal in der exakt benötigten Größe und Masse aufgebaut wird. Jüngst wurde ein sog. Replikator präsentiert, bei dem ein Scanner aus Lasern und Kamera ein Objekt aufnimmt und vermisst und innerhalb weniger Minuten ein 3D-Modell errechnet, das von einem entsprechenden Drucker in Originalgröße vervielfältigt wird.
Individuell und nach Bedarf produzieren
3D-Drucker zählen zur Klasse der digitalen Fabrikatoren. Sie variieren stark nach Preis, Größe und Leistungsfähigkeit (Geschwindigkeit, Genauigkeit, Festigkeit, Materialvielfalt etc.). Inzwischen gibt es mikrowellengroße bzw. –kleine Geräte, in denen Gegenstände für den Eigengebrauch (z.B. Ersatzteile für Maschinen oder Brillen und Accessoires), aber auch in größerer Auflage für kommerzielle Zwecke produziert werden. Kunststoffe unterschiedlicher Härtegrade und Farben können bereits simultan, d.h. in einem Arbeitsschritt gedruckt werden. Ein Verfahren des „Rapid Prototyping“ oder „Rapid Manufacturing“ ist die Stereolithographie, mit der z.B. Architekturmodelle oder originalgroße Repliken beliebiger Artefakte gefertigt werden. Seit einiger Zeit hat der 3D-Druck auch Einzug in die Kunst gehalten: Im LehmbruckMuseum in Duisburg zeigt Karin Sander eingescannte und als Miniaturen ausgedruckte Skulpturen realer Museumsbesucher (bis 23.06.2013).
Die Erwartungen an das 3D-Printen sind hoch: Für einige Vertreter von Industrie, Forschung und Medien stehen die Maschinen nicht nur kurz vor dem Durchbruch zum Massengeschäft, sondern auch am Beginn einer neuen industriellen Revolution.
Berthold Schmitt, Herausgeber der Fachzeitschrift KulturBetrieb
Dieser Beitrag wurde erstmals publiziert in "KulturBetrieb. Magazin für wirtschaftliche und innovative Lösungen in Museen, Bibliotheken und Archiven", zwei 2013, S. 53.
