Innovativer Düsendesign verspricht isotrope Eigenschaften im 3D-Druck

Forscher der TU Dortmund haben eine neuartige Düsengeometrie für 3D-Drucker entwickelt, welche die Anisotropie gedruckter Bauteile deutlich reduzieren soll. Die als “Grooved Nozzle” bezeichnete Technologie optimiert die Verbindung zwischen einzelnen Strängen beim Schichtdruck und könnte die Leistungsfähigkeit additiv gefertigter Komponenten erheblich verbessern.

Herkömmliche FDM/FFF-Drucker (Fused Deposition Modeling/Fused Filament Fabrication) verwenden typischerweise runde Düsenöffnungen, was zu ovalen Strangquerschnitten führt. Dies verursacht Lücken in der Struktur und resultiert in anisotropen Bauteileigenschaften. Die neue Düsengeometrie hingegen ermöglicht die gezielte Formgebung des extrudierten Materials, um lückenlose Verbindungsflächen sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung zu erzeugen.

Ein wesentliches Merkmal des Designs ist eine integrierte Führungseinheit, die das frisch extrudierte Material auf die benachbarten oder darunterliegenden Schichten presst. Dadurch werden Zwischenräume zwischen den einzelnen Strängen nahezu vollständig eliminiert. Zudem erlaubt das Prinzip den Druck mit alternierenden Schichten, was zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten eröffnet.

Die Technologie zeichnet sich durch mehrere entscheidende Vorteile aus. Sie ermöglicht verbesserte isotrope Eigenschaften der gedruckten Bauteile und kombiniert Druck und Pressung während des Druckvorgangs. Ein besonders praktischer Aspekt ist die modulare Nachrüstbarkeit für bestehende FDM/FFF-Drucker, was eine breite Anwendung in der bestehenden Druckerflotte ermöglicht.

Weitere Informationen zu der Entwicklung findet man hier. https://provendis.info/en/technologies/offer/engineering/profilierte-duese-optimierte-kombi-duese-fuer-den-isotroperen-3d-druck