Variabele baanbreedte verhoogt flexibiliteit 3D printen

Met 3D printers kan vandaag een hoge precisie bereikt worden, maar een mens moet dan wel geduld hebben, want een fijne printkop houdt onvermijdelijk in dat het langer duurt om materiaal af te zetten. Onderzoekers aan de Technische Hogeschool Nürnberg hebben een innovatieve oplossing bedacht om een compromis te bereiken tussen snelheid en precisie: een ovale extruder.

In het 3D printen van kunststoffen is Fused Deposition Modeling (FDM) een van de meest populaire technieken. Daarbij wordt een kunststof filament gesmolten in een extruder zodat met de druppels een werkstuk opgebouwd kan worden.

De spuitmond in de printkop is bepalend voor de performantie van de printer. Als de gebruiker een fijne spuitmond kiest met een diameter van 0,1 tot 0,4 diameter, krijgt hij een hoge precisie bij het opbouwen van een werkstuk maar het duurt dan wel lang om het nodige materiaal neer te zetten. Die snelheid kan verhoogd worden door een grotere spuitmond te kiezen, bijvoorbeeld van een of meerdere millimeter, maar dan is het niet meer mogelijk om fijne details weer te geven.

Een combinatie van de twee is in de praktijk moeilijk te realiseren. De gebruiker kan tijdens het printen de spuitmond wel wisselen maar dat is tijdrovend, zeker wanneer de printer dan telkens opnieuw gekalibreerd moet worden. Pogingen om printers met twee spuitmonden te gebruiken leiden tot problemen met spuitmonden die blijven druppelen.

In het IvExAP-project, wat staat voor “Innovatives Extruderkonzept für schnelle und effiziente Additive Produktion”, heeft de Technische Hogeschool Nürnberg een interessante, alternatieve oplossing bedacht. Professor Michael Koch ontwikkelde er een printkop met een ovalen spuitmond waarvan de oriëntatie tijdens het printen gedraaid kan worden.

Door de lengte van de ovaal te oriënteren in de printrichting en de snelheid van de printer aan te passen, kan de printsnelheid aanzienlijk verhoogd worden. Als men aan de buitenkant van een object meer details nodig heeft, kan de ovaal dwars op de printrichting georiënteerd worden.

Volgens de onderzoekers maakt dit het printproces veel sneller en efficiënter. Het team wil de technologie nu verder ontwikkelen om tot een nieuwe printmethode in 3D printen te komen.

© Productivity.be, 19/02/2020