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Alles zum Thema 3D-Druck

Monat: Januar 2019

Karlsruher Institut für Technologie (KIT) experimentiert mit Glas als 3D-Druck-Material

3D-Druck-Verfahren werden industriell genutzt und sind für viele Industriezweige interessant. Während häufig Kunststoff, Epoxidharz, Gemische oder Metalle als 3D-Druck-Materialien genutzt werden, wird bereits mit weiteren Materialien, die im 3D-Druck eingesetzt werden können, experimentiert. Zu den Materialien, die für den 3D-Druck interessant sind, gehört Glas. Was es mit dem Material auf sich hat und wie es für das Druckverfahren nutzbar ist, das wird nachfolgend erläutert.

Glas als 3D-Druck-Material

Siliziumsand wird zur Herstellung von Glas benötigt. Es ist möglich den Siliziumsand mit anderen additiven Fertigungsmaterialien, wie beispielsweise Kalk oder Natriumbicarbonat, zu kombinieren. Durch die Kombinationsmöglichkeit sind vielseitige Anwendungen möglich. So kann beispielsweise mit Glas als 3D-Druck-Material eine Glasmauer erzeugt werden. Für den 3D-Druck selbst wird bei Glas ein Ofen und ein Plasmabrenner benötigt. Der Plasmabrenner sorgt für die Glättung der Glasstrukturen. Glaswände bzw. Glasmauern aus dem 3D-Druck sind beispielsweise für Krankenhäuser interessant, denn diese sind gut sterilisierbar. Andere Forscher arbeiten wiederum an Glas-Druckverfahren, bei denen der Glasdrucker aus Keramikkammern besteht und Glas wie in einem Schmelztiegel bearbeitet wird. Das Druckverfahren wird als G3DP bezeichnet. Sehr interessant ist auch die Forschung des Karlsruhrer Instituts für Technology, kurz KIT. Das Institut arbeitet daran, Glas innovativ als 3D-Druck-Material nutzen zu können.

Karlsruher Institut für Technologie (KIT) experimentiert Glas als 3D-Druck-Material

Glas als 3D-Druck-Material zu nutzen, ohne dass gleich 1.000 Grad Celsius oder mehr nötig sind, das wäre für die Industrie eventuell interessant. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) nutzt ein flüssiges Photopolymerharz. In einem Verhältnis von 40 zu 60 wird ein Polymerharz mit Glasteilchen gemischt wird. 40 Teilchen Glas zu 60 Teilen Polymer, so ist die Mischung, die einen 3D-Druck mit Glas ermöglichen soll. Das Polymer muss mit UV-Licht bestrahlt werden, um eine Festigung herbeizuführen. Bei der Fertigung soll ein Objekt entstehen, dass zum größten Teil aus Glas besteht. Die Bezeichnung, der Pressemitteilung des Instituts für das Polymer ist Glassomer. Um größtenteils ein Objekt aus Glas zu erhalten, kann das gedruckte und gefestigte Objekt auch in einem Ofen bei 500 °C erhitzt werden. Bei dieser Temperatur soll das Polymer herausgebrannt werden können.

Glassomer – was kann es?

Das Glassomer soll mit entsprechenden Maschinen (CNC) bearbeitet (fräsen, Laser, drehen) werden können. Des Weiteren könnten mit dem Glassomer und der entwickelten Methoden bessere optische Linsen gefertigt werden. Glas-3D-Druck könnte auch zum Drucken von Buntglasfenstern eingesetzt werden. Generell wird noch weiter an Glas als 3D-Druck-Material geforscht und welche Innovationen und Entwicklungen es in dem Bereich gibt, bleibt abzuwarten.

Aktuelle 3D-Drucker: Was können die Geräte eigentlich alles?

Die Zeiten der 3D Drucker sind angebrochen. Wir alle kennen ja den „normalen Drucker“ der auch schon so vieles kann. Er kann in Schwarz Weiß oder in Farbe drucken. Ein 3 D Drucker kann um so vieles mehr, er ist schon eine besondere Innovation und er erobert die „Drucker“ Welt. Er kann gewerblich sowie auch im privaten Bereich seinen sinnvollen Einsatz finden. Bastler im privaten Bereich oder auch Ingenieure haben sicherlich Verwendung für diesen Drucker. Ja, aber wo und wie genau kann man diesen Drucker einsetzen, denn er kann so viel mehr.
Der 3D Druck wird auch gern als additive Fertigung bezeichnet. Es können mit ihm dreidimensionale Bilder und Objekte gefertigt werden mittels Einsatz unterschiedlicher Materialien. Es handelt sich hier nicht nur um eine Spielerei, es ist die innovative Zukunft.

Aktuelle 3D Drucker: was können die Geräte eigentlich alles?

Ihr Einsatzgebiet findet mittlerweile in vielen Bereichen statt. Es kann der private Bereich sein um selber für zu Hause bestimmte Gegenstände selber zu entwickeln. Der 3D Druck ist dafür die erste Stufe. Für den privaten Bereich sind die 3D Drucker natürlich weitaus kleiner als im gewerblichen Einsatzgebiet. Auch in der Anschaffung sind sie hier schon recht günstig. Schon ab unter 400 EUR sind gute Geräte zu erhalten. Im privaten Bereich können Sie so selber z. B. Lampenschirme, Handy-Halterungen, Kopfhörerhalterungen, Kinderspielzeug. Besteck und viele andere nützliche Dinge herstellen. Sie spielen gern Schach und eine Figur ist verloren gegangen? Kein Problem, Ihr 3D Drucker hilft. Es kann alles wieder nachgebaut werden. Es können aber auch nützliche Gegenstände für den Haushalt gefertigt werden. Sicherlich in der Realität noch ein bisschen schwer vorzustellen.

Einsatz in der Medizin und anderen gewerblichen Bereichen

Auf dem Gebiet der Medizin ist der Einsatz eines 3D Druckers schon nicht mehr wegzudenken. So können schon Prothesen auf diese Weise hergestellt werden, verschiedene Prototypen und innere Organe im 2D druck nachempfunden-werden. Auch die Schuhindustrie setzt mittlerweile auf den 3D Druck. Das ist aber noch ein bisschen Zukunftsmusik und befindet sich noch in der Testphase.
Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Bundeswehr. So werden schon Ersatzteile z. B. für Flugzeugträger vor Ort im Ausland gedruckt. Die Flugzeuge sind fast immer sofort wieder einsetzbar. Da ein 3D Drucker sehr vielseitig ist, können die verschiedensten Formen gedruckt werden. Für den weiteren Ausbau hat die Bundeswehr sogar ein eigenes Forschungszentrum ins Leben gerufen.
Sicherlich muss dieses 3D Druckverfahren in unseren Köpfen erst einmal ankommen. Aber es ist unsere technologische Zukunft in vielen Bereichen.

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