3D Drucker für Metall trotzt der Schwerkraft

3D Drucker waren bisher hauptsächlich dafür bekannt, Kunststoff in dreidimensionale Formen zu drucken. Der niederländische Designer Joris Laarman und das Softwareunternehmen Autodesk haben sich nun einen Industrieroboter zunutze gemacht, um damit Metall zu drucken.

Damit ist der MX3D-Metall der erste 3D Drucker für Metall.

3D Drucker für Metall - MX3D-Metal
3D Drucker für Metall – MX3D-Metal (Quelle: fastcodesign.com)

Druckprozess mit einer Heißklebepistole vergleichbar

Für den MX3D-Metall wurde derselbe Roboter genutzt, der auch beim Schweißen von Karosserieteilen zum Einsatz kommt. Alles, was der 3D Drucker benötigt, ist ein metallener Untergrund. Und dann kann es schon losgehen.

Der Roboterarm beginnt, geschmolzenes Metall auf die Metalloberfläche aufzutragen. Dies geschieht wie bei einer Heißklebepistole. Nachdem der erste Metallauftrag erhärtet ist, beginnt der Roboter kleine Mengen an geschmolzenem Metall Punkt für Punkt auf die bestehende Struktur aufzutragen.

Die speziell entwickelte Software von Autodesk steuert den Roboterarm so, dass das Metall trotz seiner Fließeigenschaften im geschmolzenen Zustand an die richtige Position gesetzt wird. Durch die rasche Abkühlung des Werkstoffes wird keine zusätzliche Struktur zur Stabilisierung benötigt. Es kann also jede vorstellbare Form „in die Luft“ gedruckt werden.

Die Software war der Knackpunkt in der Entwicklung

Die Technologie ist sehr simpel. Man musste dafür keine durchbrechenden Forschungen oder Entwicklungen durchführen. Das meiste am MX3D-Metall war schon vorhanden. Die größte Herausforderung war die Ausarbeitung der Software. Hier entscheidet sich die Präzision der gedruckten Struktur. Wie oben erwähnt, muss beim zähflüssigen Metall die Fließeigenschaft mit in den Prozess einberechnet werden. Hierfür haben Laarman und sein Team viele Monate mit Tests verbracht.

Letztendlich ist aber ein beachtliches Ergebnis dabei herausgekommen. Der 3D Drucker für Metall besitzt die Fähigkeit, vertikal, horizontal und in Spiralen zu drucken. Für jede Druckart sind jedoch unterschiedliche Einstellungen wie die Puls-, Pausenzeit, Layerhöhe oder die Ausrichtung des Werkzeugs erforderlich.

Der MX3D-Metall kann Stahl, Aluminium, Kupfer und Bronze drucken. Im Vergleich zu den bisher bekannten 3D Druckverfahren mit Metall besitzt der Roboter den großen Vorteil der Freiheit in der Gestaltung. Jedoch ist die Auflösung und Qualität der gedruckten Struktur sehr grob und kann nicht mit der von beispielsweise Lasersintern konkurrieren.

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