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In einer Welt, in der die Nachfrage nach nachhaltigeren Produktionsmethoden stetig wächst, stellt die Anpassungsfähigkeit von 3D-Druckern an verschiedenste Materialien eine bedeutende Herausforderung dar. Forscher des MIT des US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) und des griechischen Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (Demokritos) haben eine interessante Entwicklung vorgestellt. Sie entwickelten einen 3D-Drucker, der die Einstellungen für bisher unbekannte, nachhaltige Materialien selbstständig ermitteln kann.
Traditionell müssen für den Druck eines neuen Materials bis zu 100 Parameter manuell eingestellt werden. Das erschwert den Einsatz alternativer, umweltfreundlicher Materialien. Die von den Forschern vorgestellte Technologie nutzt einen modifizierten Extruder, um die Kräfte und Flüsse des Materials während des Druckvorgangs zu messen. Diese Daten fließen in eine mathematische Funktion ein, die automatisch die benötigten Druckparameter generiert. Somit reduziert sich der manuelle Aufwand erheblich.
Diese Entwicklung könnte vor allem für die Nutzung von recycelbaren und erneuerbaren Materialien einen Meilenstein darstellen. Gerade bei diesen Materialien variieren die Eigenschaften oft stark und es gibt keine standardisierte Parameterfestlegung. Das Forscherteam demonstrierte die Effizienz ihres Ansatzes durch Testdrucke mit verschiedenen, auch nachhaltigen Materialien und konnte konsistent erfolgreiche Ergebnisse erzielen.
Das Verfahren basiert auf einem 20-minütigen Test, der eine Reihe von Temperatur- und Druckmessungen bei unterschiedlichen Fließraten durchführt. Die dabei gewonnenen Daten ermöglichen die automatische Generierung der Druckparameter, die anschließend in gängige 3D-Drucksoftware eingespeist werden können.
Die Forschungsarbeit ist in der Fachzeitschrift Integrating Materials and Manufacturing Innovation veröffentlicht worden. Die Forscher planen, den Prozess weiter zu vereinfachen, indem sie die Prozessparameter direkt in die 3D-Drucksoftware integrieren.
