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Metall-Printer: Druck mir einen Ehering, Schatz

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Testmodell des Mini Metal Maker: Metallpaste statt Kunststoff ist das Ausgangsmaterial für den 3-D-Drucker Zur Großansicht
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Testmodell des Mini Metal Maker: Metallpaste statt Kunststoff ist das Ausgangsmaterial für den 3-D-Drucker

Kunststoffobjekte aus 3-D-Druckern leiden oft unter den Nachteilen des Materials: Es ist weich, nicht hitzeresistent und leitet keinen Strom. Ein Start-up entwickelt daher erschwingliche Drucker für Metallgegenstände. Das Geheimnis der Technik: eine Paste aus der Schmuckherstellung.

In den letzten Wochen häufen sich Meldungen über Erfolgsgeschichten im 3-D-Druck: Nachdem McDonald's über die Einführung von Spielzeug-Druckern nachgedacht hat, eine US-Firma sich rühmt, eine Metallwaffe mit einem Laser-Drucker herstellen zu können, und auch die Nasa schon seit längerem mit gedruckten Raketenteilen experimentiert, will nun ein US-Start-up-Unternehmen Metall-3-D-Drucker für Normalverbraucher erschwinglich machen. Sie sollen nicht Hunderttausende Dollar kosten und die Größe eines Kleinwagens haben, wie die gebräuchlichen Laser-3-D-Drucker. Ab 500 Dollar sollen die neuen Geräte zu Hause Zahnräder, ganze Motoren und sogar Schmuck drucken können. Eine seit fast 25 Jahren bekannte Metall-Paste soll das Geheimnis des Mini Metal Makers sein.

Auf der Crowdfunding-Plattform Indiegogo wirbt Firmengründer und Erfinder David Hartkop in einem Video für sein Projekt und sammelt Geld. Der von ihm vorgestellte Metall-Drucker soll dabei "nicht gängige plastikbasierte 3-D-Drucker ersetzen", heißt es. Er soll die Palette von schnell herstellbaren Bauteilen ergänzen, erklärt Hartkop. Er hofft, Modellbauern und Elektrotechnikern erschwingliche Teile mit neuen Eigenschaften liefern zu können. Die müssten sich allerdings zusätzlich zum angepeilten Kaufpreis von rund 500 Dollar für einen Bausatz des Druckers auch einen kleinen Brennofen für einige Hundert Dollar anschaffen. Denn der Mini Metal Maker arbeitet mit einer weichen, knetbaren Metallpaste, die auf englisch Metal-Clay heißt und erst nach einem Brennprozess stabil ist. Sogar, wenn man den Brennofen mit einrechnet, ist das aber noch immer günstiger als die in der Industrie verwendeten, präzisen Metall-Drucker. Sie nutzen sogenanntes Laser-Sintering: Die Geräte schmelzen mit einem Laserstrahl aus einem Metallpulver massive Objekte.

Der in Hartkops Drucker eingesetzte Metal-Clay, Metallpulver und ein Bindemittel, wird hingegen durch Düsen Schicht für Schicht aufgetragen - sehr ähnlich wie bei seinen mit Kunststoff druckenden Brüdern. Allerdings entweichen dabei keine Dämpfe wie bei Plastik-Druckern und es findet bei Zimmertemperatur statt, sagen die Erfinder. Je nach Material muss der Ausdruck dann bei einer Temperatur von einigen hundert Grad Celsius gehärtet werden. Vergleichbar mit einer Porzellanvase, die im Ofen gebrannt wird. Dabei verflüchtigen sich das organische Bindemittel und enthaltene Flüssigkeiten, und nur die verschmolzenen Metallpartikel bleiben in Form des gedruckten und geschrumpften Bauteils übrig.

Opas Taschenuhr zum Ausdrucken

Durch dieses Verfahren stünden Nutzern auch bisher nicht in 3-D-Druckern verwendete Materialien zur Verfügung. Neben Gold und Silber, aber auch Eisen und Stahl, könnten so Keramik und Porzellanmassen gedruckt werden. "Es ist erst der Anfang", heißt es in dem Demonstrationsvideo. "Stellen Sie sich vor, sie könnten die Teile einer Mechanik für eine Taschenuhr drucken", wirbt Hartkop. Mit verschiedenen leitenden und auch isolierenden Stoffen ließen sich zudem zukünftig sogar primitive Elektromotoren oder Transformatoren bei Bedarf drucken, lautet seine Zukunftsvision. Das Löten und Nachbearbeiten von Bauteilen wie Zahnrädern sei ohnehin kein Problem. Und für Schmuckdesigner wären Pasten aus Edelmetall (PMC) geeignet, um Anhänger oder Ringe herzustellen. Die "Precious Metal Clays" seien dort schon seit Jahrzehnten bekannt.

Im jetzigen Entwicklungsstadium scheint der Prototyp des Metall-Druckers nur sehr dünne und kleine Bauteile drucken zu können. Die Auflösung erlaubt nach Angaben der Erfinder eine Linienstärke von rund einem halben Millimeter. Mit der entsprechenden Finanzierung will das Team um Hartkop aber die Linienstärke auf einen fünftel Millimeter reduzieren und auch feinere Strukturen druckbar machen. Die Materialkosten der verwendeten Pasten richten sich hauptsächlich nach den Rohstoffpreisen des enthaltenen Metalls. Der angestrebte Drucker soll mindestens zwei Düsen für zwei verschiedene Materialien besitzen.

Die Sammelaktion auf Indiegogo läuft noch über einen Monat. Und 4000 Dollar von den angestrebten 10.000 haben die Entwickler für ihren Metallpastendrucker fürs Wohnzimmer schon zusammen.

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insgesamt 9 Beiträge
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1. Taschenuhr oder Kuckucksuhr?
jalu-2008 15.11.2013
Zitat von sysopVimeo Kunststoffobjekte aus 3-D-Druckern leiden oft unter den Nachteilen des Materials: Es ist weich, nicht hitzeresistent und leitet keinen Strom. Ein Start-up entwickelt daher erschwingliche Drucker für Metallgegenstände. Das Geheimnis der Technik: eine Paste aus der Schmuckherstellung. http://www.spiegel.de/netzwelt/gadgets/mini-metal-maker-startup-baut-3-d-drucker-der-mit-metall-paste-druckt-a-933535.html
Das wäre in der Tat ein Durchbruch in dieser Technologie! Das reicht dann aber gerade für eine stabile Kuckucksuhr!
2. Das ist so cool ^__^
lexik 15.11.2013
Ich liebe es, in diesem Jahrhundert zu leben. Erfindungen wurden zwar auch früher schon immer gemacht, aber noch nie zuvor wurde auch die Allgemeinheit derart mit einbezogen, so schnell informiert und derart die Möglichkeit angeboten, sich an der Entwicklung zu beteiligen, um dann zeitnah auch die Ergebnisse präsentiert zu bekommen. OpenSource-Software und -Hardware, 3D-Drucker, Drohnen, dazu öffentliche Debatten über das Internet ... Ich glaube, wir kommen langsam an den Punkt, wo echte Demokratie wirklich möglich wird, einfach weil die Allgemeinheit immer mündiger wird. Wenn die Metalldrucker ausgereifter werden, werden natürlich auch "bessere" Schusswaffen möglich, die keiner kontrollieren kann. Hier wäre wieder die Gesellschaft gefragt, weniger auf Ge- und Verbote zu setzen als vielmehr auf frühzeitige Entwicklung individueller Moral in Elternhaus, Kindergarten und Schule.
3.
ilek 15.11.2013
Das wäre wirklich ein weiterer Meilenstein! Der Drucker müsste idealerweise noch ein drittes Material (z.B. organisches) drucken, das während des Sinterprozesses zuerst schnell fest wird und dann bei höherer Temperatur verbrennt. Dann könnte man auch Stützstrukturen drucken, die die gedruckte Metallpaste z.B. bei einer Brücke oder Überwölbung an Ort und Stelle hält, bis diese fest ist. Alternativ könnte man das Stützmaterial auch nach dem Brennen chemisch auflösen.
4. Hmm
MartinK. 15.11.2013
Zitat von ilekDas wäre wirklich ein weiterer Meilenstein! Der Drucker müsste idealerweise noch ein drittes Material (z.B. organisches) drucken, das während des Sinterprozesses zuerst schnell fest wird und dann bei höherer Temperatur verbrennt. Dann könnte man auch Stützstrukturen drucken, die die gedruckte Metallpaste z.B. bei einer Brücke oder Überwölbung an Ort und Stelle hält, bis diese fest ist. Alternativ könnte man das Stützmaterial auch nach dem Brennen chemisch auflösen.
Genau so machen sie es doch. Der Metal-Clay besteht aus Metallpartikeln und einem flüssigen, organischen Stoff der bei bei hohen Temperaturen verbrennt. Oder verstehe ich Sie falsch?
5.
nach.denker 15.11.2013
Zitat von MartinK.Genau so machen sie es doch. Der Metal-Clay besteht aus Metallpartikeln und einem flüssigen, organischen Stoff der bei bei hohen Temperaturen verbrennt. Oder verstehe ich Sie falsch?
In der üblichen Extruder-Bauweise wird bei überhängenden Bauteilen eine Matrix aus billigem und leicht löslichem Material gedruckt, damit die Teile räumlich halten können. Das kann man zwar auch mit dem Vollmaterial machen, müsste es aber hinterher schleifen oder sonstwie bearbeiten. Das ganze müsste fürs Backen dann hier solange stabil bleiben, bis das Metallclay selbst stabil ist und sich dann im Ideallfall selbst verflüchtigen.
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