Der bisher schnellste 3D-Drucker der Welt entwickelt
Der 3D-Drucker nimmt mehr und mehr Raum in der produzierenden Industrie ein. Viele Industriezweige wie der Automobilbereich oder der Maschinenbau setzen diese Technologie ein oder versuchen, den Einsatz zu erweitern. Dabei denken wir an Materialien wie Kunststoff und Plastik. Aber selbst in der Baubranche gibt es bereits die ersten 3D-Drucker für Materialien wie Beton, die entsprechend größer dimensioniert sind.
Die Entwicklungen in dem Bereich sind rasant. Bisher war allerdings oftmals das Handicap, dass 3D-Drucker nicht schnell genug sind. Ingenieuren von Massachusetts Institute of Technology bringen nun mehr Bewegung im Bereich der Druckgeschwindigkeit auf den Weg. Sie haben einen 3D-Drucker für Kunststoffmaterial entwickelt, der 10 Mal schneller druckt als die herkömmlichen Drucker. Dies würde beispielsweise für ein legoähnliches kleines Bauteil bedeuten, dass es innerhalb von 6 Minuten fertig gestellt ist.
Das wichtigste Element ist ein doppelter Druckkopf, der den Druckvorgang stark beschleunigt. Dieser wird mittels Extrusion genutzt. Diese Technologie erlaubt es, dass das Kunststoffpulver mit hohe Geschwindigkeit aus der Düse hervorkommt. Ein integrierter Laser erhitzt das Material, welches dann aus der Düse kommt. Dies funktioniert nun schneller und das Material wird so in kurzer Zeit aufgeschmolzen. Dies wiederum ermöglicht es, dass sich das Material mit der bereits aufgetragenen Schicht schneller verbindet.
Wofür kann der schnellste 3D Drucker eingesetzt werden?
Das Ingenieursteam um Professor Anastasios John Hart hat dies mit mehreren Bauteilen demonstriert: einem Kegelzahnrad, einer Brillenfassung und einer kleinen Version des MIT-Kuppelbaus.
Das Ziel und die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig. So könnten beispielsweise kleine Prototypen in kurzer generiert und nach kurzer Zeit getestet werden. Dies ist besonders bei feinteiligen Produkten wie sie beispielsweise in der Automobilbranche und im Maschinenbau vorkommen interessant.
Handwerker könnten eine mobile Version zum Einsatz mitnehmen und kaputte und fehlende Teile bereits beim Kunden direkt erstellen. Selbst im medizinischen Notfallsituationen könnten so die 3D-Drucker eine schnelle und lebensrettende Maßnahme darstellen. Dies ist besonders interessant, wenn an entlegenen Gegenden gedacht wird, wo die Möglichkeiten stark eingeschränkt sind. Dies erspart hohe Transportwege und die entsprechende Zeit, die zur An- und Abreise jeweils benötigt wird.
Die Herangehensweise des Teams war eigentlich simpel, um den 3D-Drucker zu erfinden. Es hatte zuvor gesammelt, warum die bisherigen Drucker so langsam waren. Es stellte sich heraus, dass die Ursachen vor allen Dingen beim Druckkopf, der Geschwindigkeit, mit der das Material durch die Düse gedrückt wurde, und der folgende Erhitzung zu finden waren. Alle drei Aspekte wurden betrachtet und Lösungen dafür gefunden. Das Zusammenspiel der Lösungen ergibt so das 10-fache Ergebnis.
