Metall-Printer Druck mir einen Ehering, Schatz

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

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

Foto: Vimeo

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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