Ist es möglich Glas mit dem 3D-Drucker zu drucken? Ja. Wir erläutern den Glas-3D-Drucker und zeigen Beispiele aus der Praxis und Entwicklung.
Für den 3D-Druck können eine Vielzahl an Druckmaterialien eingesetzt werden. So haben mittlerweile einige Wissenschaftler und Forscher erkannt, dass auch Glas als Material für den 3D-Druck genutzt werden kann. Der für die Herstellung von Glas benötigte Siliziumsand ist auf der Erde in großem Umfang vorhanden, was den Einsatz für den 3D-Druck noch interessanter macht. Zugleich lasse sich Glas wesentlich besser verarbeiten als beispielsweise Beton und härtet zudem schneller aus.
Der für die Glasherstellung benötigte Siliziumsand kann auch mit Natriumbicarbonat, Kalk, Dolomit und weiteren additiven Fertigungsmaterialien kombiniert werden und ermöglicht so zahlreiche weitere Anwendungen.
Beim 3D-Druck mit Glas wird ein Ofen benötigt, der als Extrusionseinheit dient. Dieser verfügt über eine Strom- oder Gasversorgung und ein Wärmeableitungssystem. Die Kapazität des Ofens kann sowohl bei wenigen Litern als auch einigen Kubikmetern liegen. Für die Glättung der Strukturen, zu denen beispielsweise Wände und Böden gehören, kann ein integrierter Plasmabrenner sorgen. Da Glaswände eine isolierende Wirkung erzielen, können sie nach Meinung einiger russischer Forscher auch als Innenwände für Kühllager eingebaut werden. Dies würde dazu beitragen, die Kosten für die Kühlung deutlich zu reduzieren. Auch in Krankenhäusern könnten 3D-gedruckte Glaswände eingebaut werden, lassen sich diese doch problemlos sterilisieren. Ein Ofen mit einem Fassungsvermögen von 30 Litern reiche beispielsweise schon für den 3D-Druck einer Glasmauer aus.
Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ebenfalls einen 3D-Drucker entwickelt, der mit Glas arbeitet. Dieses Verfahren bezeichnen sie als G3DP. Der Glasdrucker selbst besteht aus zwei verschiedenen, aus Keramik hergestellten Kammern, welche übereinander gestapelt werden. In einen Schmelztiegel wird das Glas eingefüllt, bevor es durch eine separat beheizte Düse von der ersten in die zweite Kammer läuft. In der zweiten Kammer ist dann auch die Druckplattform integriert. Während des Druckvorganges wird der gesamte Schmelztiegel verschoben.
Das Glas selbst wird auf eine Temperatur von mehr als 1.000 Grad erhitzt. In der zweiten Kammer des 3D-Druckers herrschen Temperaturen von mehr als 550 Grad Celsius vor. Mit der Druckeinheit lassen sich faszinierende Strukturen erschaffen, die später bei Raumtemperatur abkühlen müssen. Da diese Strukturen teilweise sehr scharfkantig sind, müssen sie gegebenenfalls manuell nachbearbeitet werden. Auch hier ist man aber dabei, das Problem anderweitig zu lösen.
Sicher werden Forscher auch in Zukunft noch weitere Einsatzmöglichkeiten des 3D-Drucks mit Glas ausloten. Wir werden Sie dazu auf dieser Seite auf dem Laufenden halten, empfehlen Ihnen aber auch, unseren Newsletter zu abonnieren, um so immer auf dem aktuellsten Stand zu bleiben. Selbstverständlich können Sie die dort veröffentlichten Artikel auch zu einem späteren Zeitpunkt hier in dieser Rubrik nachlesen.
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