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Wie funktioniert ein 3D-Drucker?

Du hast bestimmt schon einmal von 3D-Druck gehört und das man damit mittlerweile fast alles herstellen kann. Aber weißt du auch, wie so ein 3D-Drucker funktioniert?

Das prinzipielle Verfahren ist, dass ein dreidimensionales Modell Schicht für Schicht aufgebaut wird. Benötigt werden dafür Materialien, die unter bestimmten Bedingungen ihre Eigenschaften ändern und beispielsweise schmelzen oder eben auch wieder aushärten. Weit verbreitet sind drei verschiedene Verfahren des 3D-Drucks. Die Stereolithographie, das Laser-Sintern und das Fused Deposition Modeling. In allen Fällen werden die Modelle bereits als 3D-Datei an den Drucker übermittelt. Bei der Stereolithographie kommt ein flüssiges Epoxidharz als Basismaterial zum Einsatz. Eine Hebebühne, die in einem Becken aus Epoxidharz angebracht ist fährt schrittweise von oben nach unten. In jedem Schritt wird mit einem Laser eine Schicht des Modells abgefahren. Überall, wo der Laser entlangfährt, härtet das Harz aus und am Ende entsteht eine dreidimensionale Struktur. Beim Laser-Sintern hingegen dient ein Kunststoffpulver als Ausgangsmaterial. Dieses Pulver kann mit Hilfe eines Lasers punktuell aufgeschmolzen werden und verhärtet anschließend sehr schnell wieder. Das Pulver wird hier mit Hilfe einer Rolle schichtweise aufgetragen und in jede Pulverschicht die entsprechende Struktur des Modells rein „gebrannt“. Überschüssiges Pulver kann am Ende abgebürstet werden. Das letzte Verfahren, das Fused Deposition Modeling, arbeitet etwas anders. Hier gibt es im Drucker ähnlich wie bei 2D-Druckern eine Düse, die einen vorher verflüssigten Kunststoff Schicht für Schicht auf das Modell aufträgt. Sobald der flüssige Kunststoff die Düse verlassen hat, härtet er aus und bildet somit das 3D-Objekt.

Grundsätzlich gibt es 3D-Drucker in allen Varianten und Größen von haushaltstauglichen Spielzeugen bis hin zu industriellen Großanlagen. Die sehr präzise Technik der 3D-Drucker wird immer weiter entwickelt, so dass mittlerweile erstaunliches damit „gedruckt“ werden kann.

 

Quellen:

https://www.printer-care.de/de/drucker-ratgeber/wie-funktioniert-ein-3d-drucker

https://www.tintenmarkt.de/Blog/Der-3D-Druck-was-ist-das-und-wie-funktioniert-er-1538

https://praxistipps.chip.de/wie-funktioniert-ein-3d-drucker-verstaendlich-erklaert_45124

Was ist eigentlich Mikroplastik?

Immer mehr wird darüber gesprochen und immer öfter steht es im Mittelpunkt der Medien – Mikroplastik. Aber was genau ist eigentlich Mikroplastik, wo kommt es her und was hat es für Auswirkungen?

Allgemein wird Mikroplastik als Kunststoffteilchen definiert, die kleiner als 5 mm sind. Hierbei wird unterschieden zwischen gezielt hergestelltem und ungewolltem Mikroplastik. Viele Kosmetik Produkte enthalten absichtlich kleinste Kunststoffpartikel, die einen reinigenden Effekt haben sollen. Doch der Großteil des Mikroplastiks entsteht durch Abrieb von kunststoffhaltigen Produkten. Den wohl größten Anteil macht dabei der Reifenabrieb auf Straßen aus. Die sehr feinen Partikel werden dann über die Luft oder die Kanalisation in Flüsse und Meere transportiert. Auch synthetische Kleidung verursacht beim Waschen durch Abreibung Mikroplastik Partikel. Eine weitere große Quelle ist sogenanntes Makroplastik im Meer, also größere aus Kunststoff bestehende Teile, die in den Ozeanen schwimmen. Durch die UV-Strahlung der Sonne verspröden diese Teile und werden durch die Bewegungen im Meer mechanisch zerkleinert bis sie auch zu Mikroplastik zählen.

Die Auswirkungen werden momentan ausgiebig untersucht. Es wurde beispielsweise bereits festgestellt, dass Meerestiere, die sich von Plankton ernähren, viele Mengen Mikroplastik aufnehmen, welches dann zu Entzündungen des Verdauungstraktes führen kann. Außerdem können sich in den Plastikteilchen Giftstoffe anreichern, welche dann auch für Meeresbewohner zum Verhängnis werden können. Die Auswirkungen auf den Menschen sind noch nicht weit genug erforscht aber Fakt ist, dass über die Nahrungskette das von uns erzeugte Mikroplastik in unsere Körper gelangt und dort mit Sicherheit keinen positiven Effekt auf uns hat.

Ein riesen Problem stellt dabei die Langlebigkeit der Kunststoffe dar. Die meisten Partikel benötigen mehrere hundert Jahre um sich in die Einzelteile abzubauen. Reifenabrieb beim Autofahren lässt sich leider nur durch weniger fahren reduzieren. Allerdings gibt es im Internet Listen mit Kosmetik Produkten, die auf Mikroplastik verzichten. So kann man zumindest einen, wenn auch kleinen, Beitrag zu dessen Reduzierung beitragen. Die allgemeine Vermeidung von Kunststoffmüll trägt natürlich auch dazu bei den Anteil an Plastik und Mikroplastik in den Meeren zu reduzieren.

 

Interessanter Poetry-Slam Beitrag zu diesem Thema:

 

Quellen:

https://www.spektrum.de/news/die-giftige-fracht-im-mikroplastik/1585272

http://oceanblog.de/2017/04/mikroplastik-im-meer/