3D-Druck: Fremdkörper einmachen und bis zu 10 Materialien gleichzeitig drucken
MIT-Forscher haben Photopolymer-3D-Drucktechnik mit räumlicher Bilderkennung kombiniert. Mit ihrer Maschine lassen sich Rasierklingen in Griffe eindrucken und Linsen nach Maß direkt auf LEDs setzen.
(Bild: CSAIL)
- Peter König
(Bild: CSAIL)
Im Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) des MIT in Boston ist ein 3D-Drucker entwickelt worden, der simultan bis zu zehn verschiedene Materialien verarbeiten können soll. Damit schlägt das System namens MultiFab bisherige Multimaterial-Drucker wie den Objet500 Connex3 von Stratasys, der aus lediglich drei Grundmaterialien Kunststoff mit präzise bezifferbaren Eigenschaften mischt.
Doch noch vielversprechender als diese umfangreiche Materialpalette ist das integrierte 3D-Scanner- und Bilderkennungsmodul: Damit kontrolliert die zentrale Steuerung der Maschine nicht nur den Baufortschritt, es soll ihr darüber hinaus auch noch ermöglichen, fertig zugekaufte Komponenten gleich mit einzudrucken. Im Video der CSAIL-Forscher ist zum Beispiel eine Rasierklinge zu sehen, um die ein Griff herumgedruckt wird, um daraus einen Glasschaber zu machen:
Ein Aufwasch
Während herkömmliche 3D-Drucker funktionsfähige, bewegliche Systeme wie die notorischen Brain Gears nur aus einem Material anfertigen können oder Einzelteile liefern, die anschließend montiert werden müssen, soll MultiFab die Montage in einem Aufwasch mit der Fertigung erledigen. Als Beispiel zeigen seine Entwickler in ihrem Video Linsen, die sie direkt auf LEDs gedruckt haben.
Das 3D-Scanner-Modul sorgt im Zusammenspiel mit der Bilderkennung nebenbei auch für die ständige Nachjustierung des Systems, die man bei den meisten günstigen 3D-Druckern manuell erledigen muss und die sich im Alltag lästig bis zeitraubend bemerkbar macht.
Material zur Wahl
(Bild: CSAIL)
Das Material trägt der MultiFab in flüssiger Form in winzigen Tröpfchen über einen modifizierten Tintenstrahldruckerkopf auf; anschließend wird es mit UV-Licht gehärtet. Die Maschine aus dem MIT arbeitet daher prinzipiell genauso wie die Objet-3D-Drucker von Stratasys und ist wie diese auf flüssige Photopolymere eingeschränkt.
Leiterbahnen drucken wie mit dem Harvard-Prototypen Voxel8 ist damit nicht drin. Allerdings hat man auch mit dieser Einschränkung schon eine recht üppige und stetig wachsende Auswahl an Materialien – auch für Einsteigermodelle in den UV-Laser-3D-Druck wie den Form1+ von Formlabs gibt es bereits gummiartiges, besonders strapazierfähiges oder ausschmelzbares Material zu kaufen.
Der MultiFab soll eine Auflösung von 0,04 Millimetern erreichen. Für den Bau wurden nur handelsübliche Teile verwendet, die Kosten sollen unter 7000 US-Dollar gelegen haben, wie die Forscher berichten. Ihre Architektur ist modular aufgebaut und soll sich beliebig erweitern lassen. Die Gruppe stellte ihre Arbeit bei der Computergrafikkonferenz SIGGRAPH vor, die dieses Jahr vom 9. bis 13. August in Los Angeles stattfand.
- Paper als PDF: Pitchaya Sitthi-Amorn, Javier E. Ramos, Yuwang Wang, Joyce Kwan, Justin Lan, Wenshou Wang, Wojciech Matusik: MultiFab: A Machine Vision Assisted Platform for Multi-material 3D Printing; in: ACM Transactions on Graphics (SIGGRAPH 2015)
(pek)
