Forscher entwickeln auflösbaren Support für Metall 3D-Drucker

Support Strukturen werden bei den meisten 3D-Druckverfahren benötigt, besonders praktisch sind dabei Materialien die nach dem Drucken einfach aufgelöst werden können. Forscher der Pennsylvania State University und der Arizona State University haben jetzt ein Verfahren entwickelt, das solche Support-Strukturen für Metall 3D-Druck ermöglicht.

Das verwendete Verfahren funktioniert dabei eigentlich relativ simpel: Das 3D-gedruckte Bauteile aus Edelstahl wird in ein Ätzbad gegeben und die Support-Strukturen lösen sich auf. Da die Strukturen aber aus dem selben Material bestehen wie das eigentliche Objekt löst dieses sich ebenfalls auf. Um dieses Problem zu umgehen wird ein sensibilisierender Stoff nach dem Ausdruck aufgetragen, anschließend wird das Modell hitze-behandelt (diese Behandlung ist aufgrund des Druckverfahrens sowieso notwendig).

Im Ätzbad lösen sich dann die Support Strukturen auf noch bevor sich das Modell auflöst, da diese viel feiner und sind und daher stärker auf die Säure ansprechen. Für einen Test wurden zwei Ringe gedruckt, diese auf magische Weise einander verhakt – mit 3D-Druck sind solche Objekte natürlich kein Problem.

we demonstrate, for the first time, that support structures in PBF-printed materials can be selectively removed using novel approaches.

This electro- chemical process will drastically reduce the complexity, costs, and time associated with support removal by replacing laborious machining and grinding operations with a simple sensitization and etching processes.

Die Forscher sehen eine große Zukunft für das Verfahren, da es die Nachbehandlung von 3D-gedruckten Objekten zumindest teilweise automatisiert. Der Nachteil liegt natürlich darin, das mit Säuren hantiert werden muss und dass das eigentliche Objekt ebenfalls von den Säuren angegriffen wird, die zusätzliche Beschichtung steigert außerdem die Kosten und den Produktionsaufwand.