Neuartiger 3D-Drucker entwickelt von ZHAW-Studenten macht Stützstrukturen hinfällig

Masterstudenten an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) haben ein sechsachsiges 3D-Druckverfahren entwickelt mit dem sich Objekte selbst mit starken Überhängen ohne Stützstrukturen herstellen lassen.

Der von den Studenten Denis Herrmann und Oliver Tolar an der School of Engineering entwickelte Prototyp basiert auf dem FDM-Verfahren, bei dem geschmolzener Kunststoff Schicht für Schicht aufgetragen wird. Das Gerät verfügt über einen speziellen Druckkopf sowie eine bewegliche Druckplatte, die das Objekt so ausrichtet, dass keine Stützstrukturen benötigt werden, selbst bei starken Überhängen. Erste erfolgreiche Tests mit dem 3D-Drucker haben dies bestätigt.

“Mit unserem Gerät können Überhänge ohne zusätzliche Stützstruktur gedruckt werden, was Material und Druckzeit einspart”, erklärt Denis Herrmann. “Ausserdem hinterlassen Stützstrukturen oft sichtbare Spuren, die manuell entfernt werden müssen. Dieser zusätzliche Arbeitsschritt entfällt dank unserer Methode.”

Der 3D-Drucker kombiniert eine dreiachsige Kinematik für den Druckkopf und eine dreiachsig rotationsfähige Kinematik für die schwenkbare Druckplatte. Die wirkliche Herausforderung aber, wie Oliver Tolar erklärt, bestand nicht in der Konstruktion des Prototyps, sondern das sechsachsige Verfahren mit einer Software richtig anzusteuern.

Das Verfahren bietet sogar weitere Möglichkeiten. ZHAW-Dozent Wilfried Elspass fügt hinzu:

“Der neue Drucker macht es sogar möglich, Objekte aus anderen Werkstoffen sozusagen von aussen zu ummanteln, sodass diese im ausgedruckten Bauteil direkt integriert sind. Das ist ganz bestimmt auch für die Industrie von Interesse.”