Heiße Sache – 3D-Ofen produziert Glasdach

0 Comments Blog 02.09.2020 - 10:22 Uhr


Wer sich in seiner Umwelt umschaut, findet überwiegend Metall und Plastik. Insbesondere die 3D-Drucker zeigen sich im Trend und immer mehr Menschen greifen auf diese praktische, innovative und kreative Möglichkeit zurück, um Dinge aus ihrer Fantasie zu schaffen. Doch diese 3D-Drucker gibt es nun ebenfalls für Glas.



1.000 Grad Celsius ist alles andere als kühl. Dabei gab es gegossene, einfache Produkte aus Glas, schon vor mehr als 6.000 Jahren. Als erstes Land, das über das Prinzip des Glasdrucks verfügte, gilt Mesopotamien. Heute entwickeln Universitäten und Forschergruppen immer neue Möglichkeiten, Drucke zu kreieren. Der 3D-Glasdrucker vom Institute of Technology aus Massachusetts ist genau so ein Teil. Denn das G3DP-Verfahren ermöglicht es, mit Glas zu drucken.



Nicht verwechselt werden sollte das jedoch mit dem professionellen Glasdruck, der individuelle Glasdruck-Designs herstellt. Diese eigenen sich hervorragend für den Innenausbau, etwa für Trennwände aus Glas oder als Küchenrückwand. Auch im Möbelbau, etwa für Tischplatten oder als Schranktüren, kommen Experten auf diesem Gebiet zum Einsatz. Des Weiteren findet sich der Profi-Glasdruck ebenso in der Werbung, bei technischen Geräten, in der Industrie oder im Kunsthandwerk.



Bei dem hier erwähnten Verfahren, das in der Zusammenarbeit mit dem Department of Mechanical Engineering, der Mediated Matter Group sowie dem Glass Lab entwickelt wurde, handelt es sich vor allem um eine besondere Druckerkonstruktion. Denn der Drucker selbst kommt mit zwei Keramikkammern. In den an der Oberseite befindlichen Schmelztiegel wird das 1.100 Grad Celsius heiße Glas eingefüllt. Eine spezielle Düse, die eigens beheizt ist, führt das Glas dann in die zweite Kammer, welche der Brennofen ist. In dieser befindet sich die Druckplattform.



Im ersten Schritt jedoch muss erst einmal Glas rund vier Stunden erhitzt werden. Nach einer zweistündigen Ruhephase, um mögliche Luftblasen zu vermeiden, kann es in den Tiegel gefüllt werden. Zum Einsatz kommt dabei handelsübliches Kalk-Natron-Glas. Der Drucker führt den Glasdruck im Übrigen bei etwa 500 Grad Celsius durch. In der Brennkammer lässt sich nach dem Druck dann auch praktischerweise gleich die Abkühltemperatur regeln.



Dabei haben die Forscher es erstmalig geschafft, ein transparentes Endprodukt herzustellen. Um eine Nachbearbeitung kommt der Nutzer des hier genutzten Glas-3D-Druckers jedoch nicht herum. Scharfe Kanten oder das Polieren müssen manuell erledigt werden. Schließlich ist das Gedruckte aufgrund der Druckplattform aufgeraut. Einen Nachteil sehen die Wissenschaftler im Übrigen im Umstand, das ein Großteil der Schritte händisch erfolgen muss. Weder ist es möglich, den Druck automatisch beginnen zu lassen, noch, ihn so enden zu lassen. Auch ist ein automatisiertes Schneiden des Glasfilaments nicht möglich. Zudem formen sich sichtbare Unterbrechungen im Druck selbst. Diese entstehen, wenn das Glas im Schmelztiegel nachgefüllt wird.



Allerdings erhofft man sich in Zukunft mit einem aktiven Zuführungssystem deutliche Verbesserungen. Denn damit wäre es möglich, die Düse und deren Durchmesser zu verändern. Schließlich arbeitete das Gerät bei den ersten Tests noch mit der reinen Erdanziehungskraft. Ob damit in Zukunft auch im privaten Bereich ein Glasdruck realisieren lässt, muss abgewartet werden. Fakt ist, dass für den Glasdrucker bereits im Jahr 2014 ein Patent angemeldet wurde. Denn bis dato gab es nur zwei Möglichkeiten, Partikel bei hohen Temperaturen zu verschmelzen: SLS (Sintern), wozu Laser zum Einsatz kommen oder das selektive Schmelzen, kurz SLM.

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