Ein studentisches Team der Virginia Tech hat eine autonome 3D-Druckfarm entwickelt, um den wachsenden Bedarf an 3D-gedruckten Teilen innerhalb ihrer Hochschulorganisation zu decken. Die sogenannte „Manufacturing Work Cell“ ist Teil der Virginia Tech Competitive Robotics Organization (VT CRO) und gewann damit gleich zwei Auszeichnungen beim „National Robotics Challenge“ im April – den ersten Platz in der Kategorie Additive Manufacturing sowie den Honda Innovation Award.
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Automatisierter Plattenwechsel reduziert Stillstandszeiten
Das Team identifizierte ein zentrales Problem: Stillstandzeiten von 3D-Druckern durch nicht rechtzeitig entfernte Druckplatten. Ihre Lösung besteht aus einem automatisierten Plattenwechselsystem, das gedruckte Teile eigenständig entnimmt, lagert und den nächsten Druckjob automatisch startet. So wird die Leerlaufzeit zwischen den Druckaufträgen drastisch reduziert – von mehreren Stunden auf wenige Minuten.
Mechanisch umgesetzt wurde das System vollständig vom eigenen Team, das die gesamte Bewegungsmechanik zur Plattenhandhabung konstruierte. Die Steuerung erfolgt über eine eigens entwickelte Software-Infrastruktur, die unter anderem ein webbasiertes Queue-System auf Oracle-Servern beinhaltet. Zur Integration wurden auch gängige Slicer wie Bamboo und Orca eingebunden.
Open Source, günstig und für Hobbyisten gedacht
Ein wesentliches Ziel des Projekts war es, ein kostengünstiges und leicht nachbaubares System zu schaffen, das sich auch für Hobbyanwender eignet. Die Kosten belaufen sich auf rund 3.000 US-Dollar (entspr. ca. 2.780 Euro), und sämtliche CAD-Daten sowie Bauanleitungen stehen öffentlich zur Verfügung.
Die Printfarm ist in den Discord-Kanal der gesamten VT CRO integriert, der über 100 Mitglieder zählt. So wird der Zugriff auf Druckressourcen gemeinschaftlich koordiniert. Das System ist so aufgebaut, dass auch Nutzer ohne tiefergehende technische Kenntnisse die Druckwarteschlange über die Webseite nutzen können.
Das Team setzt sich aus Studierenden verschiedener Fachrichtungen zusammen, darunter Maschinenbau, Informatik, Elektrotechnik und Luft- und Raumfahrttechnik. Diese interdisziplinäre Zusammenarbeit ermöglichte es, eine funktionierende End-to-End-Lösung zu realisieren – vom mechanischen Aufbau über die Softwarearchitektur bis hin zur Benutzeroberfläche.
Zukunft des 3D-Drucks – Was denken Sie?
Die Idee, eine autonome 3D-Druckfarm mit begrenzten Mitteln zu realisieren und öffentlich zugänglich zu machen, zeigt eindrucksvoll, wie junge Ingenieurinnen und Ingenieure bereits heute die additive Fertigung von morgen gestalten. Solche Entwicklungen könnten wegweisend sein – nicht nur für Bildungseinrichtungen, sondern auch für Maker, kleine Unternehmen und Hobbyanwender weltweit. Wie sehen Sie das Potenzial dieser Technologie? Wir laden Sie herzlich ein, Ihre Gedanken und Einschätzungen mit uns und der Community in den Kommentaren zu teilen. Bleiben Sie außerdem immer auf dem Laufenden: Abonnieren Sie jetzt unseren kostenlosen Newsletter und verpassen Sie keine Innovation im Bereich 3D-Druck mehr!