3D-Drucker und Nachhaltigkeit: JGAurora A5 im Test

Viele verbinden mit 3D-Druckern sinnlose Plastik-Figuren oder die Hobby-Herstellung von Schusswaffen. Doch 3D-Drucker können mehr. Aus diesem Grund habe ich mir den JGAurora A5 gekauft und getestet. In diesem Test beschreibe ich meine ersten Schritte und wie ich den 3D-Drucker für Upcycling-Projekte nutzen kann. „3D-Drucker und Nachhaltigkeit: JGAurora A5 im Test“ weiterlesen

3D-Drucker: die eigene Kunststoff-Fabrik auf dem Schreibtisch

Plastikteil kaputt? 3D-Drucker haben das Potential die Welt zu verändern! Sie helfen Erdöl und Geld zu sparen, denn durch die Herstellung eigener Ersatzteile können Geräte länger genutzt werden. Richtig eingesetzt, könnten sie ökologische Probleme lösen.

Als Fertiggerät kaufen oder als Bausatz zum selber bauen: RepRap, Makerbot & Co werden bald ständige Begleiter in unserem Alltag sein.

Günstiger Budget 3D-Drucker: Comgrow Creality Ender

Was ist ein 3D-Drucker?

3D-Drucker zur Herstellung kleiner Kunststoffgegenstände in einer Maschine, die auf den Schreibtisch passt. Damit ist jede Form möglich. Was für ein Plastik-Teil gedruckt werden soll, wird per Computer an den Drucker geschickt. Die Plastikteile haben in etwa die Festigkeit von Lego-Steinen. Der Drucker selbst besteht im Wesentlichen aus einem Druckbett, dem Druckkopf (Extruder) und einem Achsensystem, mit welchem der Extruder bzw. das Druckbett im Raum bewegt werden kann. Das zu druckende Kunststoffteil wird auf dem Druckbett Schicht für Schicht aus flüssigem Kunststoff von unten nach oben gedruckt wird. Der Extruder kann sich über eine Mechanik in allen drei Dimensionen des Raumes bewegen und fährt an die Stelle, wo Kunststoff aufgetragen werden soll. Als Rohmaterial dient ein thermoplastischer Kunststoff, der durch Hitze weich wird. In Form von Filament wird dieser im Extruder erwärmt, bis er flüssig ist und dann durch eine Düse auf das Druckbett gepresst. Wer in den 3D-Druck einsteigen will kann sich fertige 3D-Drucker von Makerbot oder Ultimaker ab ca. 1200 Euro als Bausatz oder entsprechend teurer als fertiges Gerät kaufen.

Plastikteil kaputt? 3D-Drucker haben das Potential die Welt zu verändern! Sie helfen Erdöl und Geld zu sparen, denn durch die Herstellung eigener Ersatzteile können Geräte länger genutzt werden. Als Fertiggerät kaufen oder als Bausatz zum selber bauen: RepRap, Makerbot & Co werden bald ständige Begleiter in unserem Alltag sein.

RepRap – der Open-Source 3D-Drucker zum Selberbauen

Wesentlich günstiger ist der Selbstbau eines 3D-Druckers. Der RepRap (kurz für Replicating Rapid-Prototyper) gibt es mittlerweile in vielen unterschiedlichen Versionen, die sich mit Blick auf Druckgröße, Geschwindigkeit, Aufbau und Material unterscheiden. Die am häufigsten gebauten RepRap-Drucker sind vom Typ Mendel, Prusa oder Printrbot. Eine Übersicht der aktuellen Modelle und ihres Entwicklungsstands findet sich auf RepRap-Homepage. Die Kernidee beim RepRap-Projekt ist, einen Open-Source 3D-Drucker zu entwickeln, der sich selbst drucken bzw. replizieren kann. So ist dieser Drucker auch dazu geeignet, in von Armut betroffenen Regionen die Lebensqualität zu verbessern, da mit einem Drucker weitere Drucker hergestellt werden können. Momentan kann der Drucker 50% seiner eigenen Teile herstellen. Erste Experimente zeigen auch die erfolgreiche Herstellung von Leiterplatte für die Elektronik des Druckers. Mit zunehmender Entwicklung wird der Drucker immer mehr Teile seiner selbst drucken können, bis das Ziel erreicht: ein sich selbst komplett replizierender 3D-Drucker.

Das ökologische Potential von 3D-Druckern

    1. Verkürzung der Transportkette: Kunststoffteile haben keine langen Transportwege mehr. Der Weg von der Fabrik bis nach Hause entfällt. Nur das Ausgangsmaterial in Form als Kunststoff-Filament für den Drucker muss noch transportiert werden. Dies ist jedoch für alle Drucker gleich. Damit können Ersatzteile für Maschinen aus Kunststoff selbst hergestellt werden. So ist es möglich Verschleißteile z.B. bei Küchengeräten nachzubauen und damit die Geräte zu reparieren. Benötigt wird lediglich eine Datei mit dem 3D-Modell des Ersatzteiles. Im Internet gibt es verschiedene Portale, auf denen 3D-Modelle kostenfrei hoch- und runtergeladen werden können wie z. B. Thingiverse oder YouMagine.
    1. Herstellung von eigenem Bio-Kuststoff: auf Instuctables wird bei dem Projekt Potato-Plastic die Herstellung von Bio-Kunststoff aus Kartoffeln beschrieben. Damit ließe sich der Kunststoff für den 3D-Drucker selbst herstellen – man braucht nur einen Garten mit ausreichend Kartoffelpflanzen. Wer keinen Garten hat und schon jetzt den Erdöl-basierten Kunststoff ABS (Acryl-Butadien-Styrol) gegen organischen Kunsstoff ersetzen möchte, kann zu PLA (Polylactic Acid) greifen. Dieser Kunstoff ist aus Milchsäure hergestellt und kann damit gefahrlos kompostiert werden.
  1. Kunststoff-Recycling: Werden die ausgedruckten Teile nicht mehr benötigt, können diese zerkleinert und wieder zu neuem Kunststoff-Filament für den Drucker gepresst werden. Mit dem RecycleBot  gibt es die Bauanleitungen für das Kunsstoff-Recycling.

Welcher 3D-Drucker ist für mich geeignet?

Zwischen den vielen Modellen ist es schwierig den Überblick zu behalten. Für Neueinsteiger ist es am Einfachsten, mit einem gut dokumentierten und erprobten Modell zu beginnen. Der Prusa i3 wurde mit Schwerpunkt Kostenreduktion und einfache Materialbeschaffung entworfen – für unter 100€ der ideale Drucker für diejenigen, die sich noch unsicher sind.

 CTC DIY 3D Drucker Prusa I3 Pro B neue Version

Komplette Kits und Einzelteile gibt es bei Ebay. Wer größere Teile drucken möchte ist mit dem MendelMax 2 gut beraten. Er hat einen Baubereich von 23 x 31 x 23cm und bietet damit mehr Platz als die Standard-RepRaps. Für Reiselustige gibt es den FoldaRap – der 3D-Drucker für die Aktentasche. Für ca. 600$ Materialkosten gibt es faltbaren 3D-Drucker zum mitnehmen.


ähnliche Artikel zu 3D-Druckern


3D-Drucker: Druckt sinnvolle Sachen! Plastikmüll vermeiden oder recyceln

3D-Drucker können als wertvolles Werkzeug Probleme lösen. Oft drucken sie nur Plastikmüll. Die Andwendung bestimmt, ob ein 3D-Drucker nur ein weiteres Gadget der Überflussgesellschaft ist oder Teil einer nachhaltigen Produktionskette sein kann. 4 Beispiele für einen sinnvollen Einsatz von 3D-Druckern.

1. Plastik-Recycling

Ob Reprap oder Ultimaker, viele Drucker müssen immer wieder neu eingestellt werden. Das Filament und die Druckeigenschaften müssen zum Druck-Objekt passen. Fehldrucke sind dabei die logische Konsequenz. Doch was machen mit den missglückten 3D-Drucken? Um die Fehldrucke wieder zu neuem Ausgangsmaterial zu verarbeiten braucht es einen Plasik-Schredder und einen Filament-Drucker. Erst wird der 3D-Druck zu kleinen Plastik-Stückchen zerkleinert, die dann in einem Extruder aufgeschmolzen und zu einem Endlosfaden ausgedruckt werden. Das Filament wird auf einer Spule aufgerollt und steht für den nächsten Druck zur Verfügung. Hier ein Video von Precious Plastics mit einem Prototyp eines Filament-Extruders.

2. Reparatur von Haushaltsgegenständen

Hier liegt meiner Meinung nach die eigentliche Stärke eine 3D-Druckers. Viele Dinge in unserem Haushalt bestehen aus Plastik und gehen im mit der Zeit kaputt. Eine Reparatur ist oft aufwändig oder teuer. Hier kann ein kleines Plastik-Teil den Unterschied machen, ob ein Gerät neu gekauft werden muss. Schon Dinge wie eine neue Akku-Abdeckung für die Fernbedienung oder ein abgenutztes Plastikteil im Küchenmixer – beides Cent-Artikel, aber entscheidend für die Nutzung des Produktes.

  • Anleitung wie mit 3D-Druckern kaputte Kleinteile erstezt werden können
  • RCLifeOn zeigt auf Youtube, was er mit seinem Drucker in seinem Haushalt alles reparieren konnte
3d-gedruckter Adapter macht aus einem Multitool eine Oberfräse
3d-gedruckter Adapter macht aus einem Multitool eine Oberfräse

3. Den eigenen 3D-Drucker verbessern

Es ist fast obligatorisch, dass die ersten Drucke der Verbesserung des Druckers dienen. Auf  Thingiverse, einer Datenbank für 3D-Objekte, finden sich nicht nur viele Alltagsgegenstände zum Drucken, sondern auch ganze 3D-Drucker in ihren Einzelteilen. Da auch die Drucker selbst zum großen Teil aus Kunststoff bestehen, gibt es auch hier Bedarf kaputte Teile zu ersetzen. Mit verschiedenen Erweiterungen zum Selberdrucken (z.B. Lüfter, Klammern, Kabelführungen) kann die Druckqualität verbessert werden.

4. Kleine Windkraftanlagen drucken

Für wen der 3D-Drucker nur ein Mittel zum Zweck ist, kann ihn als Werkzeugmaschine einsetzen. Für viele Anwendungen ist Kunststoff die bessere Wahl. Windkraftanlagen sind nur ein Beispiel. Die Energiewende ist eines der drängenden Fragen der Menschheit. Auch hier kann 3D-Druck helfen. Viele Leute experimentieren schon mit selbstgeduckten Windkraftanlagen. Schnell lassen sich Prototypen für Rotorblätter erzeugen, denen Regen und Wind nichts anhaben kann.

Wozu der Aufruf?

Dieser Artikel soll dazu anregen, den Drucker als Werkzeug zur Lösung von Problemen zu begreifen. Die Welt hat schon genug Fidget-Spinner, Star-Wars-Skulpturen oder Smartphone-Halter auf ihren Mülldeponien zu liegen. 3D-Drucker können nur dann einen sinnvollen Beitrag für eine nachhaltige Gesellschaft leisten, wenn sie helfen Müll zu vermeiden. Das Kunststoff-Filament der Drucker muss energieaufwändig hersestellt werden (z.B. ABS aus Erdöl, PLA aus der Melasse und Glukose).

3D-Drucker an sich macht die Gesellschaft nicht nachhaltiger – richtig eingesetzt dagegen schon.


ähnliche Artikel zu 3D-Drucker und Plastik-Recycling: