Montag, 18. März 2013

Kurzer Abriss über den 3D Druck - Teil 2.1: Materialien und Verfahren: 3D-Druck mit Gipspulver

Guten Morgen :-)

...heute geht es um das 3D-Druckverfahren mit Gipspulver...

Das Gipspulververfahren ist ein 3D-Druckverfahren, dass ziemlich präzise ist. Allerdings sind die 3D-Objekte nach dem eigentlichen Druck noch nicht wirklich zu gebrauchen und recht weich. Deswegen müssen sie nachbehandelt werden. Doch dazu später mehr...

Beim 3D-Druck mit Gipspulver wird die gesamte Druckkammer bzw. Baukammer des 3D-Druckers - in der das zu druckende Objekt zusammengesetzt wird - mit Gips gefüllt. Dies geschieht in der Art, dass das Gipspulver aus einer Gipskammer, Schicht für Schicht in die Baukammer gefüllt und mit einer Walze zu einer dünnen Schicht verteilt wird (bis zu einer Dünne von 0,1mm möglich). Diese dünne Gipspulverschicht wird im zweiten Schritt mit einem Bindemittel besprüht. Das Bindemittel wird natürlich nur auf die Stellen aufgetragen, die das spätere 3D-Objekt ergeben sollen. Das Bindemittel klebt somit nicht nur die einzelne Schicht an sich zusammen, sondern auch die aufeinanderliegenden Schichten.
Das Bindemittel wird dazu mit dem gleichen Prinzip wie bei einem normalen Farbdrucker aufgetragen: durch Düsen. Ein weiterer Vorteil: verwendet man eingefärbtes Bindemittel, kann ein vollfarbiger Druck entstehen. Dabei ist die Farbpalette ebenfalls mit denen herkömmlicher nicht 3D-Drucker vergleichbar.

Nach und nach entsteht so eine komplett mit Gips ausgefüllte Baukammer in der sich sowohl noch unverbauter, loser Gips, als auch der zu dem gewünschten 3D-Objekt verklebte Gips befinden. Der lose Gips erfüllt dabei eine wichtige Rolle: er stützt das entstehende 3D-Modell. Weitere Stützkonstruktionen sind bei diesem Verfahren also eigentlich nicht nötig. Sinnvoll bei diesem Verfahren ist es auch je nachdem bei seinem 3D-Modell - sofern es einen abgeschlossenen Körper darstellt - eine kleine Öffnung vorzusehen, aus der man das überflüssige Material herauslösen kann. So spart man Material = Druckkosten und Gewicht - aber büst evtl. auch ein wenig Stabilität des fertigen 3D-Objektes ein.

Um an das gedruckte 3D-Objekt zu gelangen, muss es es quasi ausgraben werden. Der überflüssige Gips, kann erneut der Gipskammer zugeführt werden, so dass man kaum Abfälle erhält. Kleinere Gipsreste am 3D-Objekt, können bspw. durch Druckluft entfernt werden.

Hat man das 3D-Objekt aus der Baukammer entnommen und von Gipsresten gesäubert, muss es noch ausgehärtet werden, da das 3D-Modell bis jetzt nicht besonders stabil ist. Erreichen kann man dies durch Epoxydharz oder Cyanacrylat (Sekundenkleber).

Das Architekturmodell des Hauses auf den Fotos wurde mit solch einem Gipsdrucker hergestellt.


3D Architekturmodell mit Gipsdruckverfahren

3D Architekturmodell mit Gipsdruckverfahren- Seitenansicht

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