3D-Druck: Perfektes Produkt in nur einem Schritt
Dänische Wissenschaftler nutzen hierfür lediglich eine Kunststoffform
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Laborausstattung für den perfekten 3D-Druck (Foto: Lisbeth Lassen, dtu.dk) |
Lyngby (pte020/11.12.2017/12:30) Maschinenbau-Ingenieure der Technischen Universität von Dänemark http://dtu.dk haben ein 3D-Druckverfahren entwickelt, das zu einem perfekten Produkt führt, welches nicht mehr teuer per Hand nachbearbeitet werden muss. Die Oberflächen sind glatt, als seien sie poliert.
Fotopolymerisation angewandt
Im ersten Schritt haben die Forscher eine dünne Hülle mit der Form gedruckt, die das spätere Produkt aus Metall haben soll. Das Verfahren nutzt die sogenannte Fotopolymerisation, also das Aushärten einer Kunststoffpaste mit ultraviolettem Licht. Anschließend vermischen die Experten Metallpulver mit einer Flüssigkeit. Es entsteht ein Brei, fachmännisch "Slurry" genannt, der in die Form gefüllt wird.
Wenn die Flüssigkeit verdunstet ist, hat die Masse eine harte Konsistenz. Die Hülle aus Kunststoff lässt sich somit entfernen, ohne dass sie zerbricht. Der sogenannte Grünling wird dann in einem Ofen gebacken. Dabei verbinden sich die Metallpartikel miteinander, so dass ein massives Bauteil von hoher Qualität entsteht.
Pulvermetallurgen als Vorbild
Ähnlich geht man in der Pulvermetallurgie vor. Hier wird Metallpulver in einer Form, die die späteren Konturen des Bauteils hat, unter hohem Druck zusammengepresst. Die Partikel verbinden sich miteinander, aber nicht so fest wie bei einem massiven Bauteil. Dieser Grünling kommt in einen Ofen, in dem sich die Partikel innig miteinander verbinden.
Die dänischen Forscher haben Kunststoff als Material für die Herstellung der Form gewählt, weil 3D-Druck mit diesem Material sehr schnell abläuft, im Gegensatz zum Metalldruck. Jetzt arbeiten sie daran, den Prozess für die Industrie handhabbar zu machen. Ziel ist es, die Parameter des Verfahrens so zu dokumentieren, dass es von Facharbeitern eingesetzt werden kann. "Sie brauchen dann kein Expertenwissen mehr", sagt Forscher David Bue Pedersen. "Wir haben bewiesen, dass sich unsere Idee in die Praxis umsetzen lässt", so der Wissenschaftler.
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