Begriffseinordnung. In der Werkstofftechnik bezeichnet „Drucker“ heute überwiegend Anlagen zur additiven Fertigung (3D-Drucker) sowie präzise 2D-Drucksysteme zur Strukturierung von Funktionsschichten und zur Probenpräparation. Sie dienen nicht nur der Formgebung, sondern zunehmend der gezielten Einstellung von Mikrostruktur und damit der Werkstoffeigenschaften.

Additive Fertigung. 3D-Drucker verarbeiten Metalle, Keramiken, Polymere oder Verbunde schichtweise aus Pulver, Filament, Harz oder Tinte. Verfahren wie Pulverbett-Schmelzen (Laser/Elektronenstrahl), Binder Jetting oder Materialextrusion erlauben die Herstellung komplexer Geometrien mit definierter Porosität und lokal variierenden Eigenschaften. Prozessparameter (Leistung, Scangeschwindigkeit, Schichtdicke, Atmosphärenkontrolle) bestimmen Kornmorphologie, Textur, Defektdichte und Eigenspannungen.

Funktionale Druckprozesse. Im Bereich funktionaler Materialien kommen Inkjet-, Aerosoljet- und Siebdrucker zur Abscheidung leitfähiger, dielektrischer oder biokompatibler Pasten und Tinten zum Einsatz. Die resultierenden gedruckten Schichten werden in Sensorik, gedruckter Elektronik oder Energiespeichern genutzt. Hier stehen Benetzungsverhalten, Trocknungs-/Sinterkinetik sowie Haftung und Rissbildung im Fokus.

Metrologische und präparative Anwendungen. Hochauflösende Drucker dienen zur definierten Erzeugung von Prüfmarken, Messgittern oder Mikrostrukturen etwa für mechanische Prüfungen, Korrosionsstudien und Oberflächenanalytik. Die Reproduzierbarkeit der Druckqualität ist dabei essenziell für belastbare werkstoffwissenschaftliche Daten.

Herausforderungen. Zentrale Themen sind die Korrelation von Prozess, Mikrostruktur und Eigenschaft, die In-situ-Prozessüberwachung, die Standardisierung von Parametern und die Lebensdauervorhersage gedruckter Bauteile unter realen Belastungskollektiven.