MIT-Forscher entwickeln den schnellsten 3D-Drucker der Welt

| Redakteur: Katharina Juschkat

Ein legogroßer Baustein kann nun schon innerhalb von sechs Minuten im 3D-Drucker hergestellt werden – zehnmal schneller als in herkömmlichen kommerziellen Geräten.
Ein legogroßer Baustein kann nun schon innerhalb von sechs Minuten im 3D-Drucker hergestellt werden – zehnmal schneller als in herkömmlichen kommerziellen Geräten. (Bild: gemeinfrei / CC0)

Forscher des Massachusetts Institute of Technology haben einen 3D-Drucker entwickelt, der im Vergleich zu kommerziellen Geräten bis zu zehn Mal schneller fertige Teile druckt. Möglich macht das ein neues Design des Druckkopfes.

In sechs Minuten ist das etwa legosteingroße Bauteil aus dem 3D-Drucker fertig – und damit rund zehnmal schneller als kommerzielle Geräte. Den Drucker konstruierten Ingenieure des Massachusetts Institute of Technology (MIT). Die Schlüsselkomponente ist ein Druckkopf mit zwei Systemen, die den Druck dramatisch beschleunigen.

Ein Zahnrad in der Frühstückspause drucken

Ein winziger Extruder drückt das Kunststoffpulver mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse und ein integrierter Laser heizt das Material auf, sobald es die Düse verlässt – also noch bevor es am Ziel angekommen ist. Derart erhitzt lässt sich das Material nämlich schneller aufschmelzen, sodass es sich blitzschnell mit der zuvor aufgetragenen Schicht verbindet.

Das Team um Mechanik-Professor Anastasios John Hart hat die Fähigkeiten mit verschiedenen kleinen Bauteilen wie einer Brillenfassung, einem Kegelzahnrad und einer Miniaturversion des MIT-Kuppelbaus demonstriert.

„Wenn ich Prototypen eines kleinen Zahnrads oder einer Halterung in wenigen Minuten statt in einer Stunde fertigen kann, oder ein größeres Bauteil während meiner Frühstückspause, kann ich schneller konstruieren, bauen und testen“, erklärt Hart.

Mit dem 3D-Drucker zur Reparatur

Der Drucker könnte beispielsweise auf einem Service-Wagen installiert werden, mit dem Handwerker zu Kunden fahren. Vor Ort könnte dann das Ersatzteil hergestellt werden, so Harts Vision. Er ließe sich auch in abgelegenen Regionen in der Notfallmedizin und zahlreichen anderen Bereichen einsetzen. Damit ließe sich eine Menge Zeit und Transportaufwand einsparen.

Um die hohe Geschwindigkeit in ihrem neuen 3D-Drucker zu erreichen, analysierten die Forscher zunächst die Ursachen für die langsamere Geschwindigkeit von kommerziellen 3D-Geräten. Konkret konnten sie drei Gründe feststellen.

Zum einen ist die Geschwindigkeit des Druckkopfes der maßgebliche limitierende Faktor. Dann folgt die Kraft, mit der das Pulver durch die Düse gedrückt wird. Schließlich bremst die Aufheiz- und Schmelzgeschwindigkeit noch den üblichen Druckvorgang aus. Das neue Design des MIT-Teams wurde so entwickelt, dass es diese drei Nachteile nicht besitzt.

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Dieser Beitrag stammt von unserem Partnerportal Elektrotechnik.de.

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