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xube, der 3D-Drucker, der Objekte in 20 Sekunden gestalten kann

Auf 4. Januar 2021 von Michelle J. veröffentlicht
Xube

Das deutsche Startup Xolo hat soeben seinen neuen 3D-Drucker, namens xube, vorgestellt, der auf der volumetrischen additiven Fertigung basiert, einer wesentlich schnelleren Methode als herkömmliche Harzverfahren. xube wäre tatsächlich in der Lage, in nur 20 Sekunden Teile der kleinsten Größe und in 5 Minuten Teile der größten Größe zu konstruieren. Diese Geschwindigkeit hängt direkt mit der verwendeten Technologie zusammen: Der volumetrische 3D-Druck, hier xolografie genannt, basiert nicht auf einem schichtweisen Aufbau oder auf einem Laser. Vielmehr projiziert es ein Muster in eine mit transparentem Photopolymerharz gefüllte Schale mehrmals aus allen Winkeln. Im Moment ist xube nur ein Forschungswerkzeug, aber wer weiß, vielleicht wird es bald kommerzialisiert, wenn die Ergebnisse zufriedenstellend sind.

Der volumetrische 3D-Druck könnte aufgrund seiner Geschwindigkeit ein Fertigungsverfahren der Zukunft werden. Zur Erläuterung des Prinzips: Es handelt sich um eine Methode, die es ermöglichen würde, ein Teil in einem Zug zu erstellen, im Gegensatz zu den heute bekannten Verfahren, bei denen das Material Schicht für Schicht hinzugefügt wird. In diesem Fall wird ein 3D-Modell in Bilder aus verschiedenen Blickwinkeln zerlegt, die dann in den Harzbehälter projiziert werden. Es ist, als ob diese Bilder das Harz an bestimmten Punkten treffen, um das gewünschte Teil zu bilden. Heute interessieren sich einige Institute, Universitäten und Hersteller für den volumetrischen 3D-Druck, aber das sind vorerst nur Forschungsprojekte. Doch das Startup Xolo könnte das alles ändern.

Der Xolographie-Prozess

Wie funktioniert der 3D-Drucker xube?

Der deutsche Hersteller hat seinen 3D-Drucker xube basierend auf der xolographie entwickelt. Konkret basiert es auf zwei Arten von Lichtenergie, die bei Kontakt mit dem verwendeten Harz unterschiedlich reagieren. Der Prozess projiziert „Bögen“ in den Harztank, eine Projektion, die unter verschiedenen Winkeln durchgeführt wird. Ein erster Lichtstrahl wird also durch das Harz projiziert und aktiviert Moleküle, sogenannte zweifarbige Fotoinitiatoren, die im flüssigen Material gelöst sind. Dann wird das zweite Licht projiziert, wodurch das Harz dort photopolymerisiert, wo die Moleküle aktiviert wurden. Anschließend wird die Lichtplatte durch Verschieben des Harzvolumens in einem linearen Schritt an eine neue Position gebracht, und der Vorgang beginnt von neuem. Tatsächlich erinnert das X in der xolografie an diese Kreuzung zwischen den beiden Lichtquellen.

In Bezug auf die Maschineneigenschaften bleibt das Druckvolumen recht begrenzt (50 x 70 x 90 mm), was für einen 3D-Harzdrucker nicht so überraschend ist. Besonders interessant ist die gebotene Druckgeschwindigkeit: Laut Xolo könnte ihr 3D-Drucker xube kleine Teile in nur 20 Sekunden und größere Strukturen in 5 Minuten produzieren! Die Herstellung eines Teils auf einem herkömmlichen Harz 3D-Drucker dauert in der Regel mehr als eine Stunde – und auch hier hängt es von der Größe ab. In Bezug auf die Anwendungen wäre die Maschine ideal für die Herstellung von Teilen in Eile, aber auch von sehr präzisen Strukturen, sei es für medizinische (insbesondere zahnmedizinische) oder Design-Anwendungen (Dekoration, Kunst, etc.).

Beispiele für in 3D gedruckte Teile auf dem xube | Bildnachweis: Xolo

Es ist noch nicht bekannt, ob und wann xube auf den Markt kommen wird. In jedem Fall könnte es der erste volumetrische 3D-Drucker werden, der für alle zugänglich ist. Allerdings bleibt die Frage nach dem Preis. In der Zwischenzeit finden Sie weitere Informationen auf der Website des deutschen Startups HIER.

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