Neues Verfahren

3D-Druck: „RotBot“ macht Stützmaterial überflüssig

Forschende der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) haben ein neues Verfahren für den 3D-Druck entwickelt, mit dem sich komplexe Geometrien ohne Stützmaterial fertigen lassen. Diese auf den Namen „RotBot“ getaufte Technologie spare Zeit und Material, so die Hochschule.

Um mittels 3D-Druckverfahren überhängende Strukturen herzustellen, braucht es Stützmaterial, um das Bauteil zu stabilisieren. Diese Helfer müssen nach dem schichtweisen Aufdruck wieder entfernt werden. Das verschlingt Material, kostet Zeit und hinterlässt häufig Spuren auf dem 3D-Druck.

ZHAW-Forscher Michael Wüthrich begutachtet den Druckvorgang.

(Bild: ZHAW)

Stützmaterial überflüssig
Das Team um den ZHAW-Forscher Wilfried Elspass hat sich dieses Problems nun angenommen. Dafür neigten sie die Druckdüse um 45 Grad und integrierten eine zusätzliche Rotationsachse, sodass sich der Druckkopf um die eigene Achse drehen kann. „Das bedeutet, dass wir erstens weniger Material benötigen, zweitens die Druckzeiten kürzer werden und drittens das Nachbearbeiten - also das Entfernen von Stützmaterial - komplett wegfällt“, so Elspass in einer Mitteilung der Hochschule.

Zum Vergleich: Das Bauteil links wurde im herkömmlichen 3D-Druckverfahren hergestellt - mitsamt dem notwendigen Stützmaterial, das manuell entfernt werden muss. Das Bauteil rechts wurde mit dem neuen Verfahren gedruckt und benötigt keine Nachbearbeitung.

(Bild: ZHAW)

Der RotBot beruhe anders als herkömmliche Druckverfahren nicht auf parallelen Schichten zum Druckbett, sondern auf kegelförmigen, erklärte Elspass. Um die Druckdaten dementsprechend aufzubereiten, entwickelten die Forschenden zwei neue Algorithmen: Der erste wandelt die Geometriedaten zuerst um, sodass die Fahrbefehle mit herkömmlicher Software generiert werden können. Der zweite schreibt diese Befehle für den 3D-Drucker wieder um.

(Bild: ZHAW)

Einfach nachrüstbar
Weiterer Vorteil: Konventionelle 3D-Drucker sollen sich mit dem RotBot aufrüsten lassen. „RotBot kann sich relativ einfach auf Basis eines konventionellen Druckers mit kartesischer Kinematik aufbauen lassen“, erläutert Elspass. Der Forscher und sein Team erwarten, dass bestimmte Hersteller die Lösung bald als Upgrade-Kit für ihre 3D-Drucker umsetzen.