Neue Technik : Mit 3D-Druck hoch hinaus
Berlin Die Geräte schichten Material aufeinander. Viele Unternehmen warten jedoch darauf, dass Forscher dafür neue Stoffe und Techniken entwickeln. Wir erklären, wie der Stand ist.
Blitze und Funken huschen über das Pulver. Durch die Glasscheibe sieht man gut, was in der großen Maschine vor sich geht: Ein Laser erhitzt gezielt bestimmte Stellen der Pulverschicht. Diese Stellen schmelzen zu einem festen Stück Metall zusammen. Dann fährt ein Schieber über die ganze Fläche und trägt eine weitere Pulverschicht auf.
Die Maschine ist ein 3D-Drucker. 3D steht für dreidimensional: Während ein gewöhnlicher Drucker flach auf Papier druckt, druckt ein 3D-Drucker auch noch in die Höhe. So wie man mit Bausteinen Ebene für Ebene ein Haus oder einen Turm baut.
Die Technik entwickelt sich weiter
Solche Drucker gibt es schon eine ganze Weile. Aber die Technik entwickelt sich immer weiter. Anfangs wurde in einer Düse ein Draht aus Kunststoff geschmolzen und aufgetragen. Das Material trocknete, dann folgte die nächste flüssige Schicht. Heute arbeiten Fachleute etwa mit Pulver und vielen unterschiedlichen Stoffen.
Kai Hilgenberg von der Bundesanstalt für Materialforschung kennt sich mit diesen Stoffen sehr gut aus. Er ist Fachmann für additive Materialforschung. Das Wort additiv kennst du so ähnlich vielleicht aus dem Matheunterricht: Zahlen werden addiert, also hinzugefügt.
„Wir forschen an den Materialien der Zukunft“, sagt Kai Hilgenberg. Es geht vor allem um Metalle. Die werden nicht aus einer Düse gegossen. „Sie werden schichtweise als Pulver aufgetragen“, erklärt der Fachmann. Was der Drucker hinter ihm macht, nennt man aufrakeln.
Vor der Zeit der 3D-Drucker fertigte man Teile, indem man sie gegossen, zerspant oder verformt hat. So entstanden etwa Stücke aus flüssigem, heißem Metall, die beim Abkühlen fest werden. Holz oder Gestein wurde in Form gesägt, gedrechselt oder gefeilt.
„Etwas additiv zu fertigen eröffnet ganz neue Möglichkeiten“, sagt der Experte. Ein 3D-Drucker kann zum Beispiel extrem leichte und genau passende Bauteile herstellen, sogar mit Hohlräumen oder beweglichen Gliedern.
Das macht die Forschung daran für viele Unternehmen spannend: Autobauer und Flugzeugbauer etwa oder Hersteller von Medizintechnik. So werden schon jetzt etwa genau passende Armprothesen für Kinder einfacher und billiger als früher hergestellt.
Kai Hilgenberg fasst zusammen: „Überall, wo einzigartige Stücke oder Ersatzteile gebraucht werden, die man nicht massenhaft herstellt, kommt der 3D-Druck ins Spiel.“ Die Forschenden um Kai Hilgenberg entwickeln dafür immer neue Stoffe und Wege.
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