3D-Metalldruck ohne Nachbearbeitung möglich
Mit einem neuen 3D-Druckverfahren soll es künftig möglich sein, Metallteile zu drucken, deren Oberflächen nicht erst von Hand nachbearbeitet werden müssen. Denn sie sind bereits nach dem Drucken so glatt, als seien sie poliert.
Quelle: Lisbeth Lassen, dtu.dk
Zuerst wird mittels Photopolymerisation eine Schalenstruktur ausgedruckt. Das flüssige Kunststoffmaterial wird UV-Licht ausgesetzt und härtet in der gewünschten Form aus. Die Hülle bildet die Basis des Metallrohlings, aus dem später ein fertiges Bauteil wird.
Normalerweise ist 3D-Druck in Metall aufwändig, weil die Oberflächen des fertigen Drucks sehr rau sind. Sie müssen von Hand nachbearbeitet werden. Deshalb wird derzeit vor allem 3D-Druck für Prototypen und die Produktion von Kleinstserien verwendet. Maschinenbau-Ingenieure der Technischen Universität Dänemark (DTU) haben nun eine neue Methode entwickelt, die von Anfang an glatte Oberflächen erzeugt. Wie es in einer Mitteilung heisst, wird in einem ersten Schritt eine dünne Hülle in der Form gedruckt, die das spätere Produkt haben soll. Hierbei wird eine Technologie angewendet, die auf der Photopolymerisation basiert. Das ist ein Verfahren, bei dem Material mit UV-Licht ausgehärtet wird. Danach wird Metallpulver in einer Flüssigkeit gelöst, wobei ein Brei – Slurry genannt – entsteht, der in die Hülle gefüllt wird. Nach dem Trocknen kann die Hülle entfernt und der Rohling gebacken werden. Bei diesem Prozess werden die einzelnen Metallpartikel klebrig und verbinden sich miteinander. So entsteht ein fertiges, festes Bauteil mit einer glatten Oberfläche, das praktisch sofort eingesetzt werden kann.
Zurzeit arbeiten die Forscher daran, die neue Methode für die Industrie einsetzbar zu machen. Laut Mitteilung ist die Anwendung für alle Arten von 3D-gedruckten Komponenten – egal ob sie rund oder quadratisch sind oder sogar eine ganz andere Form haben. Auch das Material soll künftig frei bestimmbar sein. „Es ist noch zu früh, um zu sagen, wann wir den gesamten Prozess und die Dokumentation der Prozesskette abgeschlossen haben. Es kann durchaus noch ein paar Jahre dauern“, sagt David Bue Pedersen, Forscher bei DTU Mechanical Engineering. (mt/pd)
