Große Bauteile aus dem 3D-Drucker

Neue Technologie für extrem große Bauteile mittels additiver Fertigung

 

Mit einem 3D-Drucker lässt sich fast jeder Gedanke und jedes Design umsetzen. Ob bionische Formen, Leichtbaustrukturen oder integrierte Kühlkanäle - nur bei einem Punkt gibt es Grenzen: bei der Dimension.

 

Israelisches Start-Up fertigt riesige Objekte im 3D-Drucker

 

Die Bauteilgröße beim 3D-Druck ist je nach Verarbeitungsmaterial, Druckverfahren und Druckgerät stark limitiert. Beim Schmelzschichtverfahren von Kunststoffen sind so bisher maximal 1 m³ große Objekte möglich.

Das israelische Start-Up Massivit übersteigt diese Grenze mit ihrem neuen Drucker jedoch deutlich. Der Bauraum ihrer Anlage misst beachtliche 1,5 m x 1,8 m x 1,17 m - also gut 3 m³ oder auch dem Volumen von rund 100 Kisten Bier*.

Die Maschine arbeitet zudem extrem schnell. 2 kg Material können in der Stunde verarbeitet werden, Schichtstärken von 0,7 mm bis 2,1 mm sind möglich. Das Objekt wächst damit schnell, der Hersteller spricht von einer Aufbaurate von 0,33 m/h.

Ermöglicht wird diese Geschwindigkeit durch eine spezielle Kombination von Material und Prozesstechnik. Ein Extruder bringt ein hochviskoses Spezielgel aus, welches mittels UV-Licht* sofort ausgehärtet wird. So sind die einzelnen Schichten direkt nach dem Auftrag fest miteinander verbunden und belastbar. Das ermöglicht dann auch einen fast supportfreien Modellaufbau.

Um die Festigkeit großer Bauteile gewährleisten zu können, werden die Druckobjekte nach Abschluss des Bauprozesses nochmals eine Stunde lang von allen Seiten mit UV-Licht bestrahlt.

Schwachstellen der Technologie

Das Material bzw. aus diesem hergestellte Objekte weisen lediglich eine Wärmeformbeständigkeitstemperatur von 55 °C auf. In wärmeren Umgebungen muss man diese Teile also mit Schaum ausfüllen und/ oder beschichten. Das ist laut Hersteller aber kein Problem. Möglich sind zudem auch Fillern, Spachteln, Lackieren, Folieren, Galvanisieren, Schleifen, Fräsen und Polieren der Teile.

Einsatzgebiete

Eingesetzt wird dieses Verfahren u. a. in der Werbebranche zur Produktpromotion. Dabei sind auch exklusive Leuchtobjekte möglich, da das Material semitransparent ist. Auch für Tiefziehformen eignen sich die gedruckten Strukturen. Weitere Anwendungsmöglichkeiten finden sich im Modellbau, in der Architektur, in der Möbelherstellung und zur Produktion von Requisiten für TV und Theater.

Drucken in neuen Dimensionen

Große Skulpturen lassen sich mit dem Massivit-Drucker vergleichsweise einfach herstellen

Preis

Der rund 2,5 t schwere Drucker arbeitet mit ganz normalen Konstruktionsdaten (STL-Dateien). Alle Programme, die zur weiteren Datenaufbereitung und Produktionsvorbereitung benötigt werden, sind dann im Kaufpreis von ca. 400.000 € enthalten. Zusatzkosten sind beim Material zu beachten. Je nach Abnahmemenge fallen so 150 - 300 €/ kg an.

 

Bisherige Weltrekordhalter bei der Bauraumgröße

 

Bisher war der Berliner "BigRep One" von der BigRep GmbH der Drucker mit dem größten Bauraum. Diese Anlage druckt ebenfalls mit dem Schmelzschichtverfahren und misst 1005 mm x 1005 mm x 1005 mm - also ca. 1 m³.

BigRep One

BigRep One

Die Berliner sind mit ihrem Drucker deutlich langsamer, aber dafür genauer: die Schichtdicke liegt zwischen 150 - 900 µm, dementsprechend feiner ist die Oberfläche späterer Objekte. Weiterer Vorteil ist die Vielfalt der einsetzbaren Materialien. Während der Massivit-Drucker sein ganz spezielles Gel benötigt, verarbeitet der Berliner-Drucker auch deutlich günstigere Standardfilamente. Preise liegen dafür zwischen 28 - 52 €/kg.

Ein letzter, nicht unerheblicher Unterschied liegt im Preis: Den "BigRep One" gibt es 'schon' für ca. 50.000 €.

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