Rapid Liquid Printing – 3D-Druck weiterentwickelt

In einem gemeinsamen Entwicklungsprozess haben Wissenschaftler des Self-Assembly Labs, Labor für Selbstorganisation, am Massachusetts Institute of Technology in Kooperation mit dem Unternehmen Steelcase und dem Designer Christophe Guberan ein flüssiges 3D-Druckverfahren entwickelt. Die primäre Zielsetzung des Experiments war es, ein Möbelstück zu schaffen, dass im Rahmen einer industriellen Fertigung innerhalb von Minuten hergestellt werden kann. Es entstand eine individuelle Tischplatte für die Bassline-Serie von Steelcase, die in lediglich 28 Minuten gedruckt werden kann. Noch viel spannender als das eigentliche Produkt sind jedoch die weiteren Möglichkeiten, die das Rapid Liquid Printing auch für die Nutzung des 3D-Druck-Verfahrens für die Baubranche mit sich bringen könnte. Im Vergleich zu anderen Verfahren wie dem Spritzguss oder Gießen ist der 3D-Druck bisher extrem zeitaufwändig, die Größe der Objekte und die Materialqualität und -wahl sind momentan noch stark eingeschränkt, so dass eine breite Anwendung in der Baubranche noch aussteht. Laut dem Architekt, Designer, Computerwissenschaftler und Künstler Skylar Tibbits, Gründer und Co-Direktor des Self-Assembly-Labs, gelten all diese Einschränkungen nicht mehr für das neue Verfahren. Die Technologie basiert auf dem Drucken in einer Gel-Suspension. Das Material fließt kontrolliert in die richtige Form, anstatt sie langsam Schicht für Schicht aufzubauen. Die Druckgeschwindigkeit kann dadurch extrem erhöht werden, die Größe der zu druckenden Elemente wird lediglich durch die Maße des Gel-Behälters eingeschränkt. »Wir glauben, dass dies der erste Schritt ist, industrielle Materialien mit extrem schnellen Druckgeschwindigkeiten in einem kontrollierten Prozess zu kombiniert, um auch großformatige Produkte zu ermöglichen«, erläutert der Wissenschaftler. Das Self-Assembly-Lab untersucht sich selbst strukturierende und/oder programmierbare Materialtechnologien und -fügungen. Durch einen äußeren Auslöser – beispielsweise Wärme, Feuchtigkeit oder Licht – wird eine Reaktion hervorgerufen, die dazu führt, dass sich Einzelteile zu einer Struktur verbinden oder sich Eigenschaften von Materialien verändern und transformieren. Entstanden ist bisher eine Vielzahl von experimentellen Projekten und Forschungsansätzen, die die bisherigen Grenzen von Bausystemen, Fertigungsprozessen oder Materialeigenschaften verschieben, darunter auch bereits reale Bauteile für die Luftfahrt- oder die Automobilindustrie. Rapid Liquid Printing könnte nun auch in einem nächsten Schritt von der Möbelproduktion in die Bauteilproduktion übertragen werden. Die Wissenschaftler am MIT setzen dabei auf weitere Kooperationen mit der Industrie, um ihre experimentellen Ansätze zu realen Produkten werden zu lassen.