Forscher entwickeln einen kostengünstigen Metall-3D-Drucker durch MIG Schweißen

Metall-3D-Drucker sind fast schon eine art heiliger Gral der additiven Fertigung. Forschern ist es gelungen solch einen 3D-Drucker kostengünstiger als bisher herzustellen. Die Idee dafür ist jedoch nicht ganz neu.

Die meisten 3D-Drucker die reine Metalle herstellen können funktionieren nach dem selben Verfahren: Metallpulver wird Schicht für Schicht aufgeschmolzen oder mittels Binder verklebt. Das überschüssige Pulver wird am Ende entfernt und kann wiederaufbereitet und wiederverwendet werden. Das Objekt muss anschließend noch in einen Ofen und bei hohen Temperaturen sowie teilweise unter Ausschluss von Sauerstoff ausgebacken werden. Die 3D-Drucker, welche die Pulver verarbeiten können, sind aber meist hochkomplex, das Pulver relativ teuer und der Ofen zum Ausbacken versucht zusätzliche Kosten. Das macht das Verfahren für Hobbyanwender oder kleine Firmen uninteressant. Aktuell haben Forscher dafür eine “neue” Lösung entwickelt.

Die Forscher haben anstatt Pulvers einfach ein MIG Schweißgerät eingesetzt. Dieses kann dann Schicht für Schicht das gewünschte Objekt aufbauen – quasi FDM 3D-Druck mit Metallen. Die Idee Objekte so aufzubauen ist jedoch keine gänzlich Neue: Schon 2014 hat ein Franzose nach dieser Idee einen 3D-Drucker entwickelt. 2017 folgte dann einen Kickstarter Kampagne für einen solchen 3D-Drucker, den Ability 1. Auch der Ability 1 hat schon MIG als Schweißverfahren eingesetzt, somit ist die aktuelle Idee der Forscher keine gänzlich Neue mehr. Dafür haben die Forscher einige andere Dinge geschafft: So kostet der neu Entwickelte MIG 3D-Drucker nur 840 Dollar und ist damit in der Preisklasse die sich viele leisten können.

Doch es gibt noch viel Arbeit für die Macher: der Prozess ist bei weitem nicht so genau wie etwa FDM 3D-Druck und auch nicht so gut beherrschbar. So haben einfache gedruckte Objekte nur grob die Form, mit der sie eigentlich designed wurden.

Nevertheless, the study demonstrated that simple design specimens were successfully fabricated using the MIG welding and 3D printing process. The microstructure shows that the layer perfectly coincides with each printer layer and the top region of manufactured layer has the lowest hardness compared to the initial layer. However, further research needs to be done in the future to improve the product’s quality and to study the mechanical behavior of the parts produced by this technique.

Dennoch ist es den Forschern gelungen zu zeigen, dass Metall 3D-Druck auch mit einem Budget von unter 1000$ möglich ist. Das alleine ist schon ein großer Erfolg und könnte zahlreiche weitere Forschungen anstoßen.