Bei 3D-Druckern ist derzeit das sogenannte Schmelzschichtverfahren weit verbreitet. Dabei wird ein thermoplastischer Kunststoff Schicht für Schicht aufgetragen, bis das gewünschte Bauteil hergestellt ist. Allerdings muss bei diesem Verfahren für die Herstellung von überhängenden Formen ab einem bestimmten Winkel Stützmaterial genutzt werden. Dieses wird am Ende des Herstellungsprozesses vom Objekt entfernt, kann aber häufig Spuren hinterlassen.
Forschende an der ZHAW haben nun ein neues 3D-Druckverfahren entwickelt, das beliebige Formen ohne zusätzliches Stützmaterial ermöglicht. Dafür haben sie die Druckdüse um 45 Grad geneigt und eine zusätzliche Rotationsachse integriert, wie aus einer Medienmitteilung hervorgeht. Der Druckkopf kann sich dadurch beliebig um die eigene Achse drehen.
Der Druck ohne Stützmaterial bedeutet, „dass wir erstens weniger Material benötigen, zweitens die Druckzeiten kürzer werden und drittens das Nachbearbeiten – also das Entfernen von Stützmaterial – komplett wegfällt“, erklärt Wilfried J. Elspass, Leiter des Forschungsbereichs Systemtechnik am ZHAW-Institut für Mechatronische Systeme, in der Mitteilung.
Damit das Verfahren tatsächlich angewandt werden kann, haben die Forschenden zusammen mit dem Institut für Angewandte Mathematik und Physik der ZHAW eine spezielle Druckdatenaufbereitung entwickelt. Dank der Lösung ist der „aufwändige Teil der Datenaufbereitung mit handelsüblicher Software zu stemmen und die Geometrien können vollautomatisch gedruckt werden“, so Michael Wüthrich vom Institut für Mechatronische Systeme.
Wenn es nach der ZHAW geht, sollten „bestimmte Hersteller“ die Lösung aus Winterthur bald als „Upgrade-Kit für ihre 3D-Drucker“ umsetzen können, hält die Hochschule in ihrer Mitteilung fest. Mit der Entwicklung könnten konventionelle 3D-Drucker den Angaben zufolge einfach aufgewertet werden können. ssp
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