Klang erzeugt Bauteile – binnen Sekunden
Forschende aus Kanada nutzen akustische Hologramme, um Strukturen aus dem Harzbad zu zaubern. Ihr Verfahren heißt „Holographic Direct Sound Printing (HDSP)“.
Foto: PantherMedia / phonlamai
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Forschende der Concordia University in Montreal haben ein neuartiges Verfahren des 3D-Drucks entwickelt, bei dem akustische Hologramme zum Einsatz kommen. Angeblich ist es nicht nur schneller als bestehende Methoden, es erlaube auch die Herstellung von besonders komplexen Formen.
Das Verfahren, das als holografischer Direktschalldruck (HDSP) bezeichnet wird, wird in einem kürzlich erschienenen Artikel in der Fachzeitschrift Nature Communications beschrieben. Es baut auf einer 2022 eingeführten Methode auf, die beschrieb, wie sonochemische Reaktionen in mikroskopisch kleinen Kavitationsbereichen – winzigen Blasen – für Billionstel Sekunden extrem hohe Temperaturen und Druck erzeugen, um das Harz zu komplexen Mustern auszuhärten.
Lesetipp: „Light-Sheet 3D Printing“ nutzt Licht statt Schall
Durch die Einbettung der Technik in akustische Hologramme, die Schnittbilder eines bestimmten Designs enthalten, erfolgt die Polymerisation viel schneller. Schichten entstehen in einem einzigen Augenblick, nicht Voxel für Voxel.
Ein Roboterarm zieht das Bauteil aus dem Harzbad
Die sehr schnell erzeugten Schallwellenbilder werden ortsfest in das Harzbad projiziert. Was sich bewegt, ist alleine die Druckplattform. Sie wird von einem Roboterarm Schicht für Schicht aus dem Harzbad gezogen.
Muthukumaran Packirisamy, Professor an der Fakultät für Maschinenbau, Industrie- und Luft- und Raumfahrttechnik, leitet das Projekt. Er glaubt, dass die Druckgeschwindigkeit bis zu 20-fach höher ist als bei klassischen Stereolithografie-Druckern. Gleichzeitig werde weniger Energie benötigt. Zudem sei es möglich, mehrere Objekte gleichzeitig an verschiedenen Stellen innerhalb desselben Druckraums zu drucken.
Es kann auch in Körpern oder Maschinen gedruckt werden
Packirisamy fügt hinzu, dass HDSP zum Drucken innerhalb eines Körpers oder hinter festem Material verwendet werden kann, da Schallwellen intransparente Oberflächen durchdringen können. Dies kann hilfreich sein, um etwa beschädigte Organe oder empfindliche Teile, die sich tief im Inneren eines Flugzeugs befinden, zu reparieren. „Die Technik und die Geräte, die wir verwenden, sind bereits für medizinische Anwendungen zugelassen“, so der Forscher.
Das Verfahren erinnert ein wenig an die Xolographie der Xolo GmbH. Die Berliner nutzen allerdings Lichtwellen statt Schallwellen. Interesse daran? Hier gibt es alle wichtigen Infos auf die Ohren:
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