3D-Druck
MIT-Forscher drucken mit Glas

Die gläserne Vase aus dem 3D-Drucker: US-Forscher haben einen 3D-Drucker entwickelt, der Glas verarbeitet, und damit sehr ansprechende Objekte aufgebaut. Die sind bereits reif fürs Museum.
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Berlin3D-Drucken einmal anders: Statt Kunststoff, Keramik oder Metall verarbeitet die Arbeitsgruppe Mediated Matter am Massachusetts Institute of Technology (MIT) Glas. Entsprechend nennen sie ihr Verfahren Glass 3D Printing, kurz: G3DP. Damit haben sie bereits kunstvolle Objekte aufgebaut.

Der Prozess ähnelt dem verbreiteten Schmelzschichtungsverfahren (Fused Deposition Modeling, FDM): Durch eine Düse wird das geschmolzene Material in Schichten aufgebracht. Die Düse ist in zwei Richtungen beweglich. Um in die Höhe zu bauen, wird die Arbeitsplattform nach jeder Lage abgesenkt.

Der große Unterschied allerdings ist die Temperatur: Ein Kunststoff wie Polymilchsäure (Polylactic Acid, PLA), der häufig in 3D-Druckern verarbeitet wird, benötigt etwa 150 Grad. Der Schmelzpunkt von Glas hingegen liegt bei etwa 1000 Grad.

Für so hohe Temperaturen muss der 3D-Drucker anders konstruiert sein: Er besteht aus einer Schmelzkammer für das Glas, die sich mit der Düse zusammen bewegt, und einer Druckkamera. Beide sind gut mit Keramik isoliert.

Das Glas kann im bereits geschmolzenen Zustand in die Schmelzkammer eingefüllt werden. Es können aber darin auch Glasbrocken erhitzt werden, bis das Glas die richtige Konsistenz hat, um es zu verarbeiten. Das dauert rund vier Stunden. Hinzu kommen zwei Stunden, in denen Luftblasen aus dem Glas entweichen. Dann kann gedruckt werden.

Auch der Arbeitsraum, in dem gedruckt wird, ist beheizt: Hier ist es etwa 500 Grad heiß. Nach dem Ende des Druckvorgangs wird die Temperatur langsam abgesenkt. Das soll verhindern, dass das Glas beim Abkühlen reißt.

Wie bei anderen 3D-Druck-Verfahren muss auch bei G3DP das Werkstück danach noch bearbeitet werden. So müssen etwa Grate (Kanten) entfernt oder der Boden poliert werden.

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MIT-Forscher drucken mit Glas

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Schöne Erfolge trotz kleiner Schwachstellen

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