Modifizierter 3D-Drucker druckt unter Wasser

CPSdrone hat einen 3D-Drucker entwickelt, der auch unter Wasser funktioniert. Dies ermöglicht eine bessere Kühlung des Druckmaterials und damit potenziell höhere Druckqualität.

Das verwendete Verfahren des FDM-3D-Drucks beruht auf dem schichtweisen Auftrag eines Kunststofffadens, der lokal erhitzt und dadurch verflüssigt wird. Beim Abkühlen erstarrt er dann wieder. Um „Durchhängen“ des Materials bei Überhängen entgegenzuwirken, wird eine schnelle Abkühlung und damit Erhärtung des Kunststoffs benötigt.

Genau hier kommt der Vorteil des Wassers ins Spiel: Es kühlt die gedruckten Strukturen schneller ab als Luft. Das Team von CPSdrone nutzten diesen Effekt, indem sie einen handelsüblichen 3D-Drucker für den Betrieb unter Wasser modifizierten. Kritische elektronische Komponenten wurden isoliert, Kopplungen gegen korrosionsbeständige Versionen ausgetauscht.

Die größte Herausforderung bestand in der Isolation des beheizten Düsenkopfes, damit das Druckmaterial ausreichend erhitzt werden kann. Nach mehreren Iterationen fanden die Techniker eine Lösung aus Epoxidharz.

Testdrucke im Aquarium und sogar in einem Schwimmbad zeigen: Der modifizierte Drucker kann problemlos auch unter Wasser drucken. Die Kühlwirkung des Wassers verbessert die Überhänge und führt zu steiferen Brückenstrukturen. Das Team sieht Potenzial für weitere Unterwasser-Anwendungen ihrer 3D-Drucker.