Die Geschichte des 3D-Drucks: von 1981 bis heute
erklären wir kurz, wenn du darauf zeigst oder tippst.
Der 3D-Drucker auf deinem Schreibtisch wirkt wie eine neue Erfindung. Tatsächlich ist die Idee über 40 Jahre alt. Sie führt von einem japanischen Labor über eine Heißklebepistole bis zu den schnellen Mehrfarbdruckern von heute.
1981: Hideo Kodama und das flüssige Harz
Am Anfang steht Hideo Kodama vom Nagoya Municipal Industrial Research Institute in Japan. Im Mai 1980 meldete er ein Patent an, im November 1981 beschrieb er sein Verfahren in der Fachzeitschrift Review of Scientific Instruments: Flüssiges, lichtempfindliches Harz wird mit UV-Licht gehärtet, Schicht für Schicht, bis ein Modell entsteht.
Genau so arbeiten Resin-Drucker bis heute. Kodamas Patent kam allerdings nie zustande: Laut Berichten fehlte das Geld, um die vollständigen Unterlagen fristgerecht nachzureichen.
1984 bis 1987: Chuck Hull, SLA und das STL-Format
Der Amerikaner Chuck Hull arbeitete unabhängig an derselben Idee. 1984 reichte er sein Patent für die Stereolithografie (SLA) ein, am 11. März 1986 wurde es erteilt. Im selben Jahr gründete er 3D Systems, das erste Unternehmen, das 3D-Drucker kommerziell verkaufte.
Ein Erbe aus dieser Zeit liegt vermutlich gerade auf deiner Festplatte: das STL-Format. Es wurde 1987 von der Albert Consulting Group für 3D Systems entwickelt, für deren erste kommerzielle Drucker. Es ist bis heute eines der gängigsten Formate. Mehr dazu in Dateiformate.
1988 bis 1992: Scott Crump und die Heißklebepistole
Das Verfahren, mit dem die meisten Heimdrucker arbeiten, hat eine schöne Entstehungsgeschichte. 1988 wollte Scott Crump seiner kleinen Tochter einen Spielzeugfrosch basteln. Er nahm eine Heißklebepistole, gefüllt mit einer Mischung aus Polyethylen und Kerzenwachs, und baute die Form Schicht für Schicht auf. Daraus entstand die Idee, das Ganze zu automatisieren.
1989 gründete er mit seiner Frau Lisa die Firma Stratasys und meldete am 30. Oktober 1989 das Patent an. Erteilt wurde es am 9. Juni 1992. Im April 1992 kam das erste Gerät auf den Markt, der “3D Modeler”. Den Namen Fused Deposition Modeling (FDM) ließ sich Stratasys als Marke schützen.
2005 bis 2009: RepRap und das Ende des Patents
2005 startete Adrian Bowyer, Dozent für Maschinenbau an der University of Bath, das Projekt RepRap. Die Idee: ein Drucker, der seine eigenen Teile drucken kann und dessen Pläne frei für alle sind. Am 29. Mai 2008 schaffte der RepRap “Darwin” es, einen kompletten Satz seiner gedruckten Teile herzustellen. Schrauben, Motoren und Elektronik musste man weiterhin kaufen.
Weil “FDM” eine geschützte Marke war, führte die RepRap-Community den freien Begriff Fused Filament Fabrication (FFF) ein. Im Oktober 2009 lief Crumps Patent aus. Ab dann konnte jeder FDM-Drucker bauen und verkaufen, ohne Lizenzgebühren an Stratasys zu zahlen.
2008 bis 2013: MakerBot und Thingiverse
Aus dem RepRap-Umfeld kam MakerBot. Im November 2008 startete Zach Smith die Plattform Thingiverse, im Januar 2009 gründete er mit Bre Pettis und Adam Mayer MakerBot Industries. Im April 2009 erschien der Bausatz Cupcake CNC.
MakerBot brachte 3D-Druck in Schulen und Wohnzimmer. Im Juni 2013 kaufte ausgerechnet Stratasys das Unternehmen für 604 Millionen US-Dollar. Thingiverse zeigte, wie wichtig eine Plattform zum Teilen von Modellen ist, siehe Modelle finden.
2010 bis 2017: Prusa
Der Tscheche Josef Průša stellte im September 2010 den Prusa Mendel vor, eine vereinfachte RepRap-Variante. 2012 folgte der Prusa i3 und im selben Jahr die Firma Prusa Research. Der i3 wurde zum Vorbild für unzählige Nachbauten: 2016 galt er als meistgenutzter 3D-Drucker der Welt.
Ab 2018: der Boom der günstigen Drucker
Mit dem Ende des Patents und offenen Bauplänen sanken die Preise stark. Ein bekanntes Beispiel ist die Creality Ender 3, die 2018 im Angebot für rund 170 US-Dollar zu haben war. 3D-Druck wurde zum Massenhobby.
Ab 2020: schnell, CoreXY und bunt
Die nächste große Welle betraf die Geschwindigkeit. Die Firmware Klipper führte Ende 2020 Input Shaping ein, das Schwingungen bei hohen Beschleunigungen ausgleicht. Community-Projekte wie Voron zeigten, wie schnell geschlossene CoreXY-Drucker sein können.
2022 sammelte Bambu Lab auf Kickstarter mit der X1-Serie über 7 Millionen US-Dollar von 5.575 Unterstützern ein. Die Geräte versprachen 500 mm/s und 20.000 mm/s² Beschleunigung, automatische Kalibrierung und mit dem AMS ein System für vier Filamente, erweiterbar auf bis zu 16. Mehrfarbdruck gab es schon vorher, etwa mit Prusas Multi Material Upgrade ab 2016, aber jetzt wurde er alltagstauglich. Seitdem bauen viele Hersteller schnelle CoreXY-Drucker mit Mehrfarbsystem, 2024 zum Beispiel auch Prusa mit dem Core One. Wie sich die Bauarten unterscheiden, steht in Bettschubser oder CoreXY.
Zeitleiste
| Jahr | Ereignis |
|---|---|
| 1980 | Hideo Kodama meldet in Japan ein Patent für schichtweises Härten von Harz an |
| 1981 | Kodama veröffentlicht sein Verfahren in Review of Scientific Instruments |
| 1984 | Chuck Hull reicht sein Patent für Stereolithografie ein |
| 1986 | Hulls Patent wird erteilt, Gründung von 3D Systems |
| 1987 | Das STL-Format entsteht für die Drucker von 3D Systems |
| 1989 | Gründung von Stratasys, Patentanmeldung für FDM |
| 1992 | FDM-Patent erteilt, erster Stratasys-Drucker kommt auf den Markt |
| 2005 | Adrian Bowyer startet RepRap an der University of Bath |
| 2008 | RepRap Darwin druckt seine eigenen Teile, Thingiverse geht online |
| 2009 | FDM-Patent läuft aus, Gründung von MakerBot |
| 2010 | Josef Průša stellt den Prusa Mendel vor |
| 2012 | Prusa i3 und Gründung von Prusa Research |
| 2018 | Günstige Bausätze wie die Ender 3 kosten unter 200 US-Dollar |
| 2020 | Klipper führt Input Shaping ein |
| 2022 | Bambu Lab X1 mit AMS auf Kickstarter |
| 2024 | Auch Prusa bringt mit dem Core One einen CoreXY-Drucker |
Weiter mit: Was ist 3D-Druck? oder warum alle das gleiche kleine Boot drucken: 3DBenchy.