Additive Fertigung
Drehbare Düsen beschleunigen den 3D-Druck

© Melanie Scheller – TH Nürnberg

Forscher an der TH Nürnberg haben einen 3D-Druck­kopf für variable Bahn­breiten vor­ge­stellt. Er macht das Wechseln der Düsen und damit die Neu­kalibrierung des Druckers überflüssig.

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Im Rahmen des Forschungsprojekts IvExAP („Innovatives Extruderkonzept für schnelle und effiziente Additive Produktion“) haben die Wissenschaftler aus Nürnberg den Prototyp eines neuen Druckkopfs für die additive Fertigung entwickelt. Übliche Modelle arbeiten mit festen Bohrungen: Feine Düsen verfügen über Öffnungen von 0,1 bis 0,4 mm und können daher kleine Details darstellen. Aufgrund des geringen Kunststoffdurchsatzes benötigen sie allerdings eine verhältnismäßig lange Druckzeit. Grobe Düsen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 2 mm hingegen bringen es zwar auf eine höhere Druckgeschwindigkeit, das Druckergebnis ist aber weniger detailreich.

Prof. Dr.-Ing. Michael Koch von der Nürnberger Fakultät Maschinenbau und Versorgungstechnik und sein Team hingegen setzen auf eine drehbare Düse, und zwar in zwei Ausführungen: einer mit einem ovalen und einer mit einem rechteckigen Profil – bisher arbeiten 3D-Drucker mit kreisrunden Düsen. Durch das Drehen der Düse lassen sich bei konstanter Druckgeschwindigkeit unterschiedlich dicke Kunststoffbahnen ausgeben. Bislang müssen dafür die Düse gewechselt und der Drucker neu kalibriert werden. Die an der TH Nürnberg entstandene Düse verkürzt also die Produktionszeiten und ist zudem kompatibel zu den verfügbaren Standardextrudern.