3D-Druck im Jahr 2018: das Interessanteste in der Branche

BigRep bedruckter Fahrradreifen

In diesem Material haben wir versucht, die auffälligsten Neuigkeiten des 3D-Drucks im Jahr 2018 zu sammeln: seltsame Techniken, ungewöhnliche Objekte und erstaunliche Fälle des Einsatzes von Technologie. Und obwohl das Jahr noch nicht zu Ende ist, hat er bereits viele Neuigkeiten gebracht. Wenn wir etwas Wichtiges vergessen haben - schreiben Sie Ihre Ergänzungen in die Kommentare.

1. Neue Geräte und Drucktechniken

Manchmal scheinen Ingenieure zu versuchen, alles in einen 3D-Drucker zu schieben - wie der verrückte Erfinder des Gummis, Charles Goodyear, der dem Gummi Salz, Pfeffer, Öl und sogar Suppe hinzufügte. Einige dieser Technologien werden in Zukunft zweifellos „schießen“ und Teil der Innovation werden.

Wissenschaftler des Berkeley-Labors haben eine Methode zum Volumendruck mit Wasser entwickelt, das in Silikonöl gegeben wird. Wasserstränge mit einem Durchmesser von 10 μm bis 1 mm bilden dank eines dünnen Nadeldruckers verschiedene Strukturen im Ölmedium. Damit die Form stabil ist, wird die Flüssigkeit mit einer speziellen Seifensubstanz überzogen. Wissenschaftler haben es bereits geschafft, sicherzustellen, dass gedruckte Objekte mehrere Monate gelagert werden. Die Technologie des "Wasserdrucks" kann in Zukunft bei der chemischen Synthese und der Herstellung von Materialien für die flüssige Elektronik (in flexiblen Geräten) eingesetzt werden.



ACEO , eine Tochtergesellschaft des Chemieunternehmens Wacker, untersucht seit 2016 Optionen für den Silikondruck. Es ist ein biokompatibles Material, das lebensmittelecht und hochelastisch ist und einen breiten Anwendungsbereich aufweist. 2018 beherrschte das Unternehmen die Drucktechnologie von 100% Fluorsilikon: Zuvor wurden die Produkte mit Füllstoffen und Katalysatoren hergestellt. Die Neuheit wurde bereits auf einer Industrieausstellung in Lyon (Frankreich) demonstriert.

Ein Team von Ingenieuren und medizinischen Forschern der University of Minnesota hat 3D-gedruckte Implantate für Patienten mit Rückenmarksverletzungen entwickelt. Ein vollständiger Riss des Rückenmarks geht mit einem Verlust der motorischen und sensorischen Funktionen unterhalb der Verletzungsstelle einher. Das erzeugte Implantat besteht aus einer Silikonbasis, die die Rolle einer Stützstruktur spielt, und Stammzellen, die die Verbindung der beschädigten Hirnregionen herstellen. Um Zellen auf die Basis aufzubringen, musste ich einen speziellen 3D-Drucker entwickeln. Die Entwicklung wird den Patienten helfen, teilweise verlorene Funktionen wiederzugewinnen, beispielsweise die Kontrolle über die Blase und unwillkürliche Beinbewegungen.

Eines der Probleme moderner additiver Technologien ist die Begrenzung des Druckfeldes. Um ein Haus zu drucken, benötigen Sie einen Drucker von der Größe von eineinhalb Häusern. Das Problem wird auf verschiedene Arten gelöst; Meistens werden Objekte in Teilen gedruckt und dann zusammengesetzt. Das chinesische Unternehmen DediBot schlug jedoch seine Lösung vor: eine Druckerdrohne, die in jedem Bereich eingesetzt werden kann. Das Gerät, Flying Elephant genannt, ist mit einem Extruder für den 3D-Druck und sechs Rotoren ausgestattet, und der Mörtel wird durch ein Rohr geleitet. Die Entwickler behaupten, dass die Druckgenauigkeit sehr hoch ist: bis zu 0,1 mm. Eine wesentliche Einschränkung für gedruckte Drohnen ist jedoch die Batteriekapazität, die mehrere Stunden dauert.

2. Weitere 3D-gedruckte Gebäude

2018 gab der Welt mehrere Architekturobjekte, die im 3D-Druck erstellt wurden. Einige von ihnen sind stolz auf den Titel "am meisten"; In anderen Ländern verwendeten die Bauherren zunächst neue Formen und Lösungen.

In Nashville (USA) erschien der weltweit größte Pavillon, der mit dreidimensionalem Druck erstellt wurde. Branch Technology und sein Partner, das Ingenieurbüro Core Studio , errichteten es aus vierzig 3D-gedruckten Teilen. Für den Bau wurde die C-Fab-Technologie verwendet: Der Druck erfolgt durch einen Monteur mit einer Arbeitsfläche von bis zu 248 m². Die Konstruktion wiegt ungefähr 1450 kg, erreicht eine Höhe von 6 Metern und eine Breite von ungefähr 13 Metern. Die Druckbasis besteht aus Kohlefaser und ist mit Metallic-Lack lackiert. Der Pavillon wurde erstmals auf dem Symposium „International Association for Shell and Spatial Structures“ demonstriert. Jetzt befindet es sich auf dem Territorium des OneC1TY-Geschäftskomplexes auf dem Hof.


Branch Technology Pavilion

Ein weiterer beeindruckender Pavillon erschien in Mailand, der vom Labor der Fakultät für Architektur der Technischen Universität Mailand ( ACTLAB ) in Zusammenarbeit mit der 3D-Druckfarm WASP errichtet wurde . Um den Pavillon so leicht und langlebig wie möglich zu gestalten, ließen sich die Designer von der Struktur der trabekulären oder schwammigen Knochenabschnitte inspirieren: Im menschlichen Körper sind dies die Enden langer Knochen, z. B. Handgelenk und Tibia. In Anbetracht des anatomischen Atlas scheinen die Trabekel (Platten, die die schwammige Struktur bilden) unsystematisch zu sein, aber dies ist nicht ganz richtig. Sie folgen der Lastlinie, um maximale Festigkeit zu gewährleisten. Diese Grundsätze wurden von ACTLAB-Ingenieuren befolgt. Für den Bau des Pavillons wurden vier Drucker benötigt, die 352 Details druckten. Die Presse brauchte 181 Tage. Als Material verwendetes Biopolymer.


Pavillon in Mailand

In China wurde nicht ein Pavillon gedruckt , sondern eine ganze Gruppe von Objekten: Das Cloud Village-Projekt repräsentiert eine neue Idee in der Organisation der chinesischen Landschaft. Dies ist ein Komplex aus mehreren offenen und halboffenen Räumen, die unter einem Dach zusammengefasst sind. Laut dem Architekten Philip F. Yuan spiegelt das Objekt symbolisch die Struktur der traditionellen ländlichen Gemeinde in China wider, in der die Grenze zwischen dem Persönlichen und der Öffentlichkeit aufgehoben wurde. Und der recycelte Kunststoff, aus dem er hergestellt wird, erinnert an Umweltprobleme. Die Struktur wurde auf der Biennale in Venedig gezeigt: Sie wurde in der 3D-Druckerei in Shanghai in Teilen gedruckt. Danach wurden 50 Teile nach Venedig transportiert und zu einem einzigen Design zusammengesetzt.



"Cloud Village" auf der Biennale in Venedig

3. Präzedenzfälle und Kuriositäten

In den Vereinigten Staaten ist eine Klage beendet , die von Tausenden von Menschen verfolgt wird: Der Amateurdesigner Cody Wilson hat den Fall gegen das Außenministerium gewonnen. Bereits 2013 veröffentlichte Wilson Zeichnungen für eine Einzelschusspistole namens The Liberator (Liberator), doch die Polizeibeamten forderten, dass sie entfernt und im Netzwerk eingeschränkt werden: Die Behörden befürchteten, dass Metalldetektoren auf Flughäfen keine Plastikwaffen entdecken würden. Cody Wilson verklagte und betonte, dass die Entscheidung gegen das verfassungsmäßige Recht auf freien Informationsfluss verstoße. Im Juli erkannte das Gericht den Kläger an und hob das Verbot auf, aber einige Ressourcen (wie Facebook) verbieten die Zeichnungen von The Liberator weiterhin von sich aus.


Cody Wilson mit einer Befreierpistole

In China (Landkreis Yinchuan) wurde die weltweit größte 3D-Druckerei eröffnet. Geschätzte Kapazität - mehrere tausend Tonnen Produkte pro Jahr. Das Unternehmen gehört der Kocel Group Limited. Additive Technologien sind nach wie vor teurer als herkömmliche (Gießen, Extrudieren, Stanzen), aber für die Herstellung von Einzel- oder Kleinteilen sind sie rentabler, da keine teuren Stempel und Formen hergestellt werden müssen.

In Australien nahm der weltweit größte von Titomic entwickelte 3D-Drucker seine Arbeit auf . Die Größe der Druckfläche beträgt 900 × 300 × 1500 cm. Der Drucker verwendet die innovative Kaltspritztechnologie für den 3D-Druck: Die Patrone ist mit Metallpulver gefüllt, das von einem Strom heißer Gase auf das Substrat ausgestoßen wird und das gewünschte Produkt bildet.

Das deutsche Unternehmen BigRep präsentierte der Öffentlichkeit auch einen Großformatdrucker: BigRep ONE. Um seine Arbeit zu demonstrieren, veröffentlichten sie ein Konzept - luftlose Fahrradreifen mit einer Struktur, die einer Wabe aus thermoplastischem Polyurethan ähnelt. Sie polstern hervorragend und haben keine Angst vor Einstichen.

In London wurde 3D-Druck eingesetzt, um das Erbe der UNESCO zu retten : Die Restaurierung der Großen Pagode im Botanischen Garten von Kew Gardens steht kurz vor dem Abschluss. Dies ist das erste Gebäude im chinesischen Stil in Europa, das im 18. Jahrhundert unter Königin Augustus erbaut wurde. Im Zuge der Restaurierungsarbeiten mussten 72 Drachenfiguren, die vor 230 Jahren von dort verschwunden waren, auf die Dächer der Ebenen zurückgebracht werden. Der Legende nach verkaufte König Georg VI. Kostbare Statuen zur Deckung der Kartenschulden. Aber Historiker glauben, dass Drachen aus Holz waren und einfach verfault. Der Prototyp der Dekoration wurde aus Holz geschnitten und dann in 3D gescannt. Bereits in der digitalen Version wurden Details hinzugefügt, wonach alle Drachen aus einem leichten und haltbaren Polymer in der richtigen Größe gedruckt wurden. Wie Restauratoren feststellten, sind neue Drachen leichter als die ursprünglichen, so dass der Druck auf die alte Pagode viel geringer ist.



In China haben Wissenschaftler ein Ohr für ein Kind mit angeborener Deformität einer der Ohrmuscheln geschaffen, indem sie eine gesunde gescannt haben. Nach diesem Modell wurde mit einem Drucker ein biologisch abbaubares Skelett hergestellt, auf dem dann eine Ohrmuschel aus Knorpelzellen „in vitro“ gezüchtet wurde. Sie wurde erfolgreich einer kleinen Patientin transplantiert.

In den USA führten sie auch erfolgreich eine Operation durch , um den fehlenden Körperteil wiederherzustellen, jedoch nicht bei einer Person, sondern bei einem Tier. Der Alligator Mr. Stubbs, der vor Schmugglern gerettet und in den Park der Phoenix Herpetological Society gebracht wurde, verlor unter unklaren Umständen seinen Schwanz. Für Krokodile ist der Schwanz sehr wichtig, es hilft, schnell zu schwimmen und die Richtung zu ändern. Daher druckten die Kuratoren des Parks zusammen mit Stax3D eine Form auf den Drucker und gossen mehrere Schwänze für Herrn Stubbs aus Silikon. Ihnen zufolge wurde er dank der Prothese viel aktiver und sein Allgemeinzustand verbesserte sich deutlich.


Mr. Stubbs mit neuem Schwanz

Für alle, die sich für 3D-Drucknachrichten interessieren, lädt die Smile-Expo Sie ein, an der 3D-Druckausstellung vom 12. bis 13. Oktober (Moskau, Sokolniki) teilzunehmen . Wir haben das Format der Veranstaltung geändert und uns auf den praktischen Teil konzentriert. Diesmal wird es keine Konferenz geben, aber wir werden die Ausstellung so weit wie möglich erweitern und einen kostenlosen Hörsaal für alle Besucher hinzufügen. Wir organisieren auch eine Workshop-Zone, in der Sie das Modellieren, Drucken und Zeichnen mit 3D-Stiften üben können.