Die Erwartungen an 3D-Drucker im professionellen Umfeld sind hoch. Das liegt unter anderem daran, dass die Technik durchaus das Potenzial hat, bestehende Geschäftsprozesse zu verändern, ja teilweise sogar auf den Kopf zu stellen.

So ändern sich mit der „additiven Fertigung“ seit Jahrhunderten genutzte Produktionsweisen, die in der Regel „abtragend“ waren: Von einem Werkstück wurde so lange etwas entfernt, bis das gewünschte Produkt hergestellt war. Bei der additiven Fertigung ist es genau umgekehrt. Hier wird ein neues Teil durch einen 3D-Drucker aus dem Rohmaterial – meist Filamente aus Polymeren, aber auch zunehmend Metalle – kontinuierlich aufgebaut.

Auch kleine Firmen mit begrenzten Ressourcen können mit einem 3D-Drucker nun wichtige Ersatzteile und Prototypen für neue Produkte selbst herstellen oder sie von einem spezialisierten Dienstleister innerhalb kürzester Zeit und zu geringen Kosten in hoher Qualität ausdrucken lassen.

Waren sie anfangs nur eine Spielerei für Nerds, interessieren sich deswegen zunehmend auch Unternehmen für die Anschaffung von 3D-Druckern. So wurden nach Berechnungen des Fachmagazins „3D Printing Industry“ im vergangenen Jahr erstmals fast eine halbe Million 3D-Drucker weltweit verkauft. Bis 2020 soll die Zahl jährlich verkaufter Drucker auf etwa 1,5 Millionen steigen. Bliebe die Wachstums­rate konstant bei rund 40 Prozent pro Jahr, würden 2030 exorbitante 50 Millionen Geräte verkauft.

Das amerikanische Marktforschungsunternehmen Context kommt zu ähnlichen Ergebnissen. Die Analysten haben errechnet, dass vom ersten bis zum dritten Quartal vergangenen Jahres 45 Prozent mehr Desktop-3D-Drucker ausgeliefert worden sind als noch im Vergleichszeitraum 2016. Nach Aussage von Chris Connery, Vice President of Global Analysis bei Context, verzeichnen Desktop-3D-Drucker vor allem im professionellen, dem Bildungs-, aber auch dem Hobby-Bereich ein starkes Wachstum. Im dritten Quartal 2017 seien zudem 22 Prozent mehr industrielle 3D-Drucker verkauft worden als 2016. 84 Prozent der Drucker in diesem Segment sind Polymer-basierte Geräte, der Anteil der metallverarbeitenden 3D-Drucker lag im Erhebungszeitraum noch bei 11 Prozent. Dieser Technik wird für die Zukunft die grösste Bedeutung vor allem im industriellen Sektor vorausgesagt, weil sich damit besonders haltbare Ersatzteile nach Bedarf direkt vor Ort ausdrucken lassen.

Das Angebot an 3D-Druckern ist mittlerweile recht umfangreich geworden und nur noch schwer zu überschauen. Der Markt bietet eine Vielzahl unterschiedlicher Geräte, die zum Beispiel in ihrer Bauweise, dem maximalen Druckbereich und den verwendbaren Materia­lien variieren. Das Spektrum reicht von vergleichsweise preisgünstigen Bausätzen über fertig montierte Geräte für den Desktop für wenige Tausend Euro bis hin zu industrietauglichen 3D-Druckern in Schrankgrösse, mit denen sich auch grössere Teile in einem Stück ausdrucken lassen und die in der Regel mehrere Hunderttausend Euro kosten. Ein Beispiel dafür ist etwa die Serie HP Jet Fusion 3D von Hewlett-Packard.

Unternehmen, die zunächst nicht so viel in einen 3D-Drucker investieren wollen, haben die Wahl zwischen verschiedenen Modellen, die bereits für weniger als 1.000 Euro oder für wenig mehr erhältlich sind. Manche dieser Produkte sind allerdings nur als Bausatz erhältlich. Das mag auf den ersten Blick erschrecken, moderne Bausätze für 3D-Drucker sind aber in der Regel vormontiert und erfordern relativ wenig Aufwand, um sie vor Ort zusammenzubauen und in Betrieb zu nehmen.

Creality CR-10S: Der 3D-Drucker CR-10S von Creality ist der Nachfolger des beliebten CR-10. Wie schon den Vorgänger bieten den CR-10S mehrere Hersteller unter ihren Marken an. Dahinter versteckt sich aber immer das gleiche Modell von Creality. Der CR-10S wird als Bausatz ausgeliefert. Das bedeutet, dass interessierte Unternehmen das Gerät erst zusammenbauen müssen, bevor sie es einsetzen können. Die wichtigsten Teile sind jedoch vormontiert, sodass die Montage auch von Einsteigern normalerweise in ein bis zwei Stunden erledigt werden kann.

Im Vergleich zum Vorgängermodell CR-10 hat sich der Druckbereich nicht geändert. Er ist mit 300 x 300 x 400 Millimetern bereits relativ gross. Neu ist hingegen die zweite Z-Spindel. Damit sollen bessere Ergebnisse beim Druck in Richtung Z-Achse erzielt werden. Überarbeitet wurde ausserdem die Druckauflage, die den Druckvorgang jetzt auch vo­rübergehend pausieren kann. Und ein Filamentsensor überwacht nun, ob immer noch Druckmaterial nachgeschoben wird. Ist das nicht der Fall, sorgt der Sensor dafür, dass der aktuelle Druck angehalten und erst nach Ersetzen der Filamentrolle erneut gestartet wird.

Der CR-10S ist zu einem Preis von unter 500 Euro erhältlich. Mit im Paket sind nicht nur die essenziellen Teile, um den 3D-Drucker zusammenzubauen, sondern auch wichtige Ersatzteile. Das Vorgängermodell CR-10 ist ebenfalls weiter verfügbar und kostet weniger als 400 Euro.

CraftUnique CraftBot Plus: CraftUnique ist ein europäischer 3D-Drucker-Hersteller mit Sitz in Budapest. Kernprodukt ist der CraftBot, der bereits seit mehreren Jahren auf dem Markt ist und seitdem kontinuierlich weiterentwickelt wurde. 2016 wurde er von der Vermittlungsplattform für 3D-Druck-Dienste 3D Hubs als „der beste 3D-Drucker im Budget-Segment“ ausgezeichnet. Den Nachfolger CraftBot Plus stuft der Hersteller als weiter verbessertes Einstiegsmodell ein, das für etwas mehr als 1.000 Euro erhältlich ist.

Anders als die CR-10-Drucker von Creality wird der CraftBot Plus bereits fertig montiert ausgeliefert. Für das in mehreren Farben erhältliche Gehäuse verwendet der Hersteller Metall. Der maximale Druckbereich beträgt 250 x 200 x 200 Millimeter. Die Druckplatte lässt sich beheizen, sodass auch ABS und PLA als Materialien verwendet werden können. Grössere Objekte können sich jedoch laut Berichten von Anwendern krümmen, wenn ABS verwendet wird. Das liegt daran, dass der Druckraum zwar an den Seiten geschlossen, oben und vorn aber offen ist. Deswegen lassen sich beim Drucken nur schwer konstante Temperaturen halten.

Alternativ bietet CraftUnique den erst in diesem Jahr auf den Markt gebrachten CraftBot 3 mit WLAN-Unterstützung an. Er soll nicht nur deutlich leiser drucken, sondern mit seinem neuen „Filament Monitoring System“ auch weniger Verschleiss beim Drucken verursachen. Die Kosten für das neue Modell liegen dafür bei über 2.000 Euro.

3D-Drucker im Preissegment bis 2.000 Euro sind in der Regel bereits vormontiert und bieten zusätzliche Funktionen wie WLAN und Ethernet, um sie bequem von einem Computer aus aus der Ferne steuern zu können.

FlashForge Inventor: Viele Hersteller von 3D-Druckern kommen aus China, so auch FlashForge. Anders als andere fernöstliche Anbieter hat das Unternehmen mit FlashForge Germany aber einen hiesigen Vertreter, der in Baden-Württemberg ansässig ist und einen deutschsprachigen Support bieten kann. Der Inventor ist eines der Mittelklasse-Modelle von FlashForge. Wie beim CraftBot Plus von CraftUnique handelt es sich um ein vormontiertes Gerät, das nach dem Auspacken schnell in Betrieb genommen werden kann.

Zu einem Preis von rund 1.200 Euro verfügt der Inventor über ein integriertes WLAN-Modul. Darüber hinaus ist das Gerät mit einem komplett geschlossenen Bauraum ausgestattet, der es ermöglicht, die zum dreidimensionalen Drucken nötigen hohen Temperaturen besser zu halten.

Wer möchte, kann auch mit zwei Materialien gleichzeitig drucken. Das ist vor allem dann nützlich, wenn zum Beispiel ABS oder PLA als Hauptmaterial verwendet werden soll, das dann mit HIPS gestützt wird. Auf diese Weise lassen sich Hohlräume erzeugen. Dazu wird die spätere Aushöhlung zunächst beim Druck mit HIPS aufgefüllt. Nach dem Druck wird das Werkstück dann in ein Bad mit Limonene, einem organischen Öl, gelegt, das HIPS angreift und auflöst. Verbleibende Reste lassen sich mit einer Bürste und heissem Wasser entfernen.

Darüber hinaus ist der Inventor mit einer internen Kamera ausgestattet, die langwierige Druckprozesse mit Fotos und Videos dokumentieren und auf einen angeschlossenen Computer übertragen kann.

FlashForge Guider II: Im Vergleich zum Inventor bietet das Modell Guider II vom selben Hersteller vor allem einen deutlich grösseren Druckbereich, der von 230 x 150 x 160 Millimeter auf 250 x 280 x 300 Millimeter erhöht wurde. Wie andere hochwertige 3D-Drucker für den Desktop ist das Modell mit einem beheizbaren Druckbett und einer geschlossenen Kabine versehen. Das interne System zur Luftzirkulation gewährleistet dabei stabile Temperaturen. Interne LED-Lampen beleuchten zudem das zu druckende Modell. Der Preis für den Guider II liegt bei knapp unter 2.000 Euro.

Ansonsten ähneln sich die 3D-Drucker von FlashForge in vielen Funktionen. So verfügen beide über WLAN-Unterstützung, einen mehrfarbigen Touchscreen zur Bedienung und eine Funktion zur
automatischen Wiederaufnahme des Drucks nach einem Ausfall. Der Guider II ist zusätzlich mit einem Ethernet-Anschluss ausgestattet.

Auf der diesjährigen CES-Messe hat FlashForge schon den Nachfolger Gui­der IIs vorgestellt. Neben einer weiter optimierten Bauform ist das neue Modell mit zusätzlichen transparenten Flächen ausgestattet, sodass sich der Druckvorgang von mehr Seiten überwachen lässt.

Wann das neue Gerät hierzulande auf den Markt kommt, ist noch nicht bekannt.

Im Segment oberhalb von 2.000 Euro finden sich 3D-Drucker, die sich zum Beispiel in automatisierten Druck­farmen zusammenschliessen lassen oder die aufgrund ihrer Bauweise für einen industriellen Einsatz geeignet sind.

Zortrax M200 Plus: Zortrax ist ein Hersteller mit Sitz in Polen. Der M200 Plus ist der erst vor Kurzem vorgestellte Nachfolger des M200. Wie der Inventor von FlashForge ist der M200 Plus mit WLAN und einer internen Kamera ausgestattet, mit der sich der Druckfortschritt kontrollieren lässt. Als separates Zubehör für den M200 Plus ist ein HEPA-Cover (High Efficiency Particulate Air ) erhältlich, das die Temperatur in der Druckkammer stabil halten und 99 Prozent der 3D-Druck-Emissionen abfangen soll. Dadurch lassen sich unangenehme Gerüche reduzieren, wie sie bei der Verarbeitung mancher Materialien, etwa ABS, entstehen können.

Insgesamt verfügt das neue Gerät nun über drei Lüfter, die die Temperatur beim Druck stabil halten und das fertige Objekt schneller abkühlen lassen. Ein Filamentsensor erkennt jetzt zudem automatisch, wenn das Druckmaterial zu Ende geht, und gibt dann eine Warnung aus. Dank der Pausefunktion kann der Druck nach Erneuerung der Filamentspule fortgesetzt werden. Darüber hinaus hat Zortrax den Druckraum auf 200 x 200 x 180 Millimeter erweitert und den Touchscreen zur Steuerung des Geräts vergrössert. Neue Funktionen sollen später per Update nachgeliefert werden und über das Display auswählbar sein.

Dank seiner WLAN- und Ethernet-Anschlüsse lässt sich der M200 Plus auch in 3D-Druckfarmen einsetzen. Pro Stück kostet das Gerät rund 2.400 Euro.

Raise3D N2 Plus: Der N2 Plus von Raise3D bietet den grössten Druckraum unter den hier vorgestellten 3D-Druckern. Mit einem Druckbereich von 305 x 305 x 610 Millimetern und einem Preis von mehr als 3000 Euro richtet er sich auch an professionelle Anwender aus dem industriellen Bereich. Dank seiner zwei Düsen lässt sich zudem das Stützmaterial HIPS verwenden, das später – ebenso wie beim Inventor von FlashForge – mit einer Speziallösung wieder entfernt werden kann.

Es gibt auch ein rund 200 Euro günstigeres Modell mit nur einer Extruder-Düse. Hier lässt sich dann jedoch kein separates Stützmaterial verwenden.

Der Hersteller Raise3D hat seinen Hauptsitz in Costa Mesa in Kalifornien. Die ersten Produkte wurden mit Hilfe einer erfolgreichen Kickstarter-Kampagne hergestellt.

Zu den wichtigsten Abnehmern des N2 Plus gehören nach Angaben des Herstellers Unternehmen aus den Bereichen Industriedesign, Fertigung, medizinischer Service, aber auch Forschungseinrichtungen, Architekten und Künstler. Der N2 wurde vom amerikanischen Magazin „Make“ zum besten Drucker 2018 gewählt. Wie die meisten anderen Profimo­­-delle ist er zur Steuerung mit einem Touchscreen und der in der Praxis wesentlichen Funktion „Druck unterbrechen“ ausgestattet.

Auch wenn 3D-Drucker für 100 bis 200 Euro auf dem Markt sind, so lohnt doch der Kauf eines hochwertigeren Modells. Wer keine hohen Ausgaben tätigen will und zudem den Zusammenbau eines 3D-Druckers nicht scheut, der greift zum CR-10S von Creality. Das Gerät bietet für weniger als 500 Euro einen grossen Druckbereich, ist mit einem Filamentsensor zur Kontrolle des Druckvorgangs ausgestattet und kann den Prozess auch vorübergehend pausieren.

Will man den 3D-Drucker nicht selbst zusammenbauen, entscheidet man sich stattdessen für ein fertig montiertes Gerät. Für den Einstieg eignet sich etwa der CraftBot Plus von CraftUnique, die Weiterentwicklung des bewährten und prämierten CraftBots. Nur wenig mehr kostet der Inventor von FlashForge. Er bietet zu einem vergleichsweise niedrigen Preis bereits zwei Extruder-Düsen, sodass sich beim Druck auch Stützmaterialien verwenden lassen. Ausserdem verfügt er über WLAN-Unterstützung. Der Guider II vom selben Hersteller bietet einen deutlich grösseren Druckbereich, hat aber nur eine Düse. Dafür bringt er zusätzlich einen Ethernet-Anschluss mit.

In der Oberklasse spielen der M200 Plus von Zortrax und der N2 Plus von Raise3D. Ersteres Modell eignet sich besonders gut, um es in einer Druckerfarm mit baugleichen Geräten aufzustellen, um so zum Beispiel die Herstellung von Prototypen oder wichtigen Ersatzteilen zu beschleunigen. Der M200 Plus lässt sich zudem mit einem Schwebstofffilter ausstatten, um beim Druck entstehende Schadstoffe auszufiltern. Der N2 Plus ist dagegen ein 3D-Drucker mit dem im Vergleich grössten Druck­bereich, der besonders viele Druckmaterialien unterstützt und auch für den industriellen Einsatz infrage kommt.