Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) ist es gelungen, eine neue Technik im Bereich des 3D-Drucks zu entwickeln, die das Drucken mit flüssigem Metall revolutionieren könnte. Die so genannte „Liquid Metal Printing“ (LMP) Methode ermöglicht das Drucken mit geschmolzenem Aluminium und ist dabei zehnmal schneller als vergleichbare Verfahren im Metall-3D-Druck, wie das MIT in dem am Beitragsende verlinktem Video berichtet.
Beschleunigte Herstellung durch LMP
Die LMP-Technik besteht darin, geschmolzenes Aluminium entlang eines vorgegebenen Pfades in ein Bett aus winzigen Glasperlen zu deponieren. Nach dem Aushärten bildet das Aluminium eine dreidimensionale Struktur. Dieser Prozess ermöglicht es, innerhalb weniger Minuten große Bauteile, wie beispielsweise Tischbeine oder Stuhlrahmen, herzustellen.
Kompromisse zwischen Geschwindigkeit und Auflösung
Ein wesentlicher Vorteil dieser Methode ist die hohe Druckgeschwindigkeit. Die Forscher betonen, dass LMP mindestens zehnmal schneller ist als vergleichbare additive Metallfertigungsprozesse. Allerdings hat LMP auch seine Grenzen: Die Technik opfert Auflösung für Geschwindigkeit und Maßstab. Dies bedeutet, dass LMP zwar größer dimensionierte Komponenten drucken kann, jedoch keine hohe Auflösung erreicht.
Praktische Anwendung und Potenzial
LMP eignet sich besonders für Anwendungen in Architektur, Bauwesen und Industriedesign, wo oft weniger Detailgenauigkeit erforderlich ist. Die Forscher demonstrierten die Verwendung von LMP, indem sie Aluminiumrahmen und Teile für Tische und Stühle druckten, die stark genug waren, um Nachbearbeitungsprozesse zu überstehen.
Ein Vergleich mit der Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)-Technik zeigt, dass LMP einige strukturelle Probleme, wie Risse und Verformungen, die bei WAAM auftreten können, vermeidet, da das Material während des gesamten Prozesses flüssig bleibt.
Technische Details des LMP-Prozesses
Skylar Tibbits, Associate Professor im Department of Architecture und Co-Direktor des Self-Assembly Lab am MIT, erklärt, dass LMP eine völlig neue Richtung in der Metallfertigung darstellt. Die Forscher entwickelten eine Maschine, die Aluminium schmilzt und durch eine Düse bei hohen Geschwindigkeiten abgibt. Große Teile können in wenigen Sekunden gedruckt werden, und das geschmolzene Aluminium kühlt innerhalb von Minuten ab.
Zukunftsperspektiven und Herausforderungen
Trotz der vielversprechenden Ergebnisse befindet sich LMP noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Tibbits betont, dass das Ziel darin besteht, eine Maschine zu entwickeln, die zuverlässig genug ist, um recyceltes Aluminium zu schmelzen und Teile zu drucken.
Video
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