Super-Hochgeschwindigkeits-3D-Drucker: Forscher drucken 2000 Schichten pro Minute

Forscher an der McCormick School of Engineering der Northwestern University haben einen neuartigen harzbasierten 3D-Drucker entwickelt, der sich durch eine außergewöhnliche Druckgeschwindigkeit und eine hervorragende Teilepräzision auszeichnet.

Das System kombiniert die Photopolymerisation mit einem sechsachsigen Roboterarm, wie er auch in einem industriellen DED-3D-Drucker oder einer konventionellen Montagelinie eingesetzt wird. Durch die Möglichkeit, jede Schicht während des Aufbaus zu bewegen, zu drehen und neu zu skalieren, bietet die Maschine eine völlig neue Designfreiheit.

Die meisten konventionellen 3D-Druckverfahren beruhen auf der Replikation eines digitalen Designmodells, das in Schichten zerlegt wird, wobei die Schichten gedruckt und wie ein Kuchen nach oben zusammengesetzt werden. Die Methode von Northwestern Engineering bietet die Möglichkeit, das ursprüngliche Design Schicht für Schicht zu bearbeiten und die Druckrichtung zu drehen, ohne das Modell neu zu erstellen. Diese “on-the-fly”-Funktion ermöglicht den Druck von komplizierteren Strukturen und verbessert die Flexibilität der Fertigung erheblich.

In Zahlen ausgedrückt, kann der kontinuierliche Prozess das Äquivalent von etwa 2.000 Schichten pro Minute drucken. Die Forscher demonstrierten die Leistungsfähigkeit des Systems, indem sie eine Reihe von Testdrucken herstellten, darunter einen Eiffelturm, eine Doppelhelix und einen maßgeschneiderten Gefäßstent. Da der 3D-Drucker auch mit Multimaterialien kompatibel ist, konnte das Team einen weichen pneumatischen Greifer mit einer starren Basis und weichen Betätigungsgliedern herstellen, der den Weg für eine neue Methode der schnellen Teileproduktion ebnet.

Weitere Details zum 3D-Drucker finden Sie in der Arbeit mit dem Titel “Conformal Geometry and Multimaterial Additive Manufacturing through Freeform Transformation of Building Layers“. Das Paper ist mitverfasst von Cheng Sun et al.