Ganze Beinlängen in 3D drucken

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3D-Druck leichtgemacht

Um eine möglichst hohe Präzision und Lebensdauer zu erreichen, besteht der Drucker-Turm aus exakt gefrästen Aluminium-Teilen, die einzeln von Hand überprüft und auf ihre Funktion getestet werden. Über der Bodenplatte ist das Heizbett eingebracht, dessen Temperatur konstant geregelt wird, wodurch eine stabile Fixierung des Druckobjekts sichergestellt wird, ohne es zu beschädigen. Dies ist notwendig, um ein Verrutschen während des Prozesses zu verhindern. Die Einrichtung ist vergleichsweise einfach, da ein Tastsensor automatisch die Kalibrierung und ebene Ausrichtung der Grundfläche übernimmt. Benutzer müssen lediglich die Höhe in Z-Richtung manuell einstellen.

Der 3D-Druck selbst erfolgt anhand von Objekt-Modellen, die in der Regel per CAD erstellt und in das gängige STL-Format exportiert werden. Diese Daten werden von der entsprechenden Software in einzelne Koordinaten aufgelöst, die der Druckkopf später abfahren muss. Für den Druck wird die ausgewählte Datei einfach per USB von einem Computer oder per TCP/IP 10/100-Schnittstelle übertragen. Selbst ein Speichermedium reicht dafür aus, da der Delta-Tower über ein internes LCD-Panel und ein Dreh-Klick-Rad direkt am Gerät bedient werden kann. Auf dem Display haben die Bediener zudem alle wichtigen Parameter im Blick und können jederzeit beispielsweise die Temperaturen des Druckers kontrollieren.

FDM-Verfahren ist schnell und kostengünstig

Gedruckt wird per Fused-Deposition-Modelling-Verfahren (FDM), das heißt ein Filament des gewünschten Werkstoffs wird bei bis zu 295 °C aufgeschmolzen und über eine Düse schichtweise aufgetragen, um das Objekt aufzubauen.

Die Dicke der aufgetragenen Schicht lässt sich je nach Anspruch regeln, von 0,05 mm für feine Details bis 0,5 mm für höhere Stabilität oder Produktionsgeschwindigkeit. Die Druckdauer richtet sich nach diesen Anforderungen an die Auflösung sowie nach der Größe und dem Material. „Man muss einige Versuche durchführen und Erfahrungen sammeln, bis man ein gutes Ergebnis erhält. Trotzdem ergibt sich insgesamt eine Erhöhung der Geschwindigkeit bei der Konzeption von neuen Produkten“, fasst der Medi-Entwickler Bauer zusammen. „Außerdem bietet das FDM-Verfahren die kostengünstigsten Drucke, weshalb wir uns für diese Technik entschieden haben.“ Durch die Fertigung direkt nach Modell ohne Nacharbeiten oder viel Abfall lassen sich selbst kleine Stückzahlen, Prototypen oder Nullserien wirtschaftlich herstellen, was beispielsweise auch patientenspezifische Anfertigungen erlaubt.

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