Wenn Sie im 3D-Druckbereich tätig sind, kennen Sie sicherlich folgendes Dilemma: leere und halbvolle Filamentrollen türmen sich und es entsteht Kunststoffmüll. Studenten der Hochschule Heilbronn haben hierfür eine Lösung gefunden: den Filament Fuser. Pascal Boschet und Leon Sprenger begeistern mit einer Maschine, die den 3D-Druck kostensparender machen und weniger Müll produzieren soll. Häufig ist bei dem 3D-Druckprozess nicht eindeutig, ob noch ausreichend Material für ein Bauteil vorhanden ist, vor allem wenn die Filamentrolle bereits angebrochen ist. Um sicherzugehen, wird oft vorzugsweise zu einer neuen Rolle gegriffen. Außerdem kann es zu einem Fehldruck kommen, wenn das Filament mitten im Druckvorgang gewechselt werden muss, was unschöne Übergänge oder sichtbare Bruchstellen zur Folge haben kann.
Der Filament Fuser setzt genau an diesem Problem an. Die innovative Maschine wird zwischen Filamentrolle und 3D-Drucker eingebaut und verbindet in einem automatischen Prozess mehrere Kunststoffrollen miteinander. Das Gerät erkennt, wenn das Filament leer ist und verknüpft das Ende der einen Rolle mit dem Anfang der neuen. Dabei zieht er das Filament automatisch ein, sodass dem Drucker scheinbar ein unendlich langes Filamentmaterial zur Verfügung steht. Leon Sprenger erklärt: „Dadurch kann der 3D-Drucker theoretisch unbegrenzt drucken, da ihm das Kunststoffmaterial nicht ausgeht.“ Für den Druck kam PLA zum Einsatz, ein gängiges Material, das sich durch seine Umweltfreundlichkeit auszeichnet und in vielen Industriezweigen genutzt wird.
Der Filament Fuser im Einsatz. (Bild: SWR)
Der Filament Fuser, der kleiner als ein Schuhkarton ist, wurde von den beiden Studenten eigenständig entwickelt. Die Verbindungstechnik im Inneren des Druckers, sein kompaktes Gehäuse, die Software und die Steuerungsplatine sind das Ergebnis eigner Konzepte und kreativer Ideen. Boschet ergänzt: „Zusätzlich haben wir eine künstliche Intelligenz konzipiert, die eine optimale Erhitzung ermöglicht, um die Fäden perfekt zusammenzuschweißen.“ Professor Martin Wäldele, der das Projekt unterstützte, betont: „In den Lehrveranstaltungen ‚Innovationslabor‘ und ‚Projektlabor‘ setzen Studierende ihr erworbenes Wissen an einem selbstgewählten Projekt um. Als mir die beiden von ihrer Idee erzählten, motivierte ich sie, da unbedingt dranzubleiben.“
Die Zukunft des Filament Fusers scheint vielversprechend. Die Studenten planen das Gerät nicht nur im Hobby-3D-Druck, sondern auch in der Industrie einzusetzen, da keine Software als Kommunikation zwischen Drucker und Filament Fuser benötigt wird. Bei ausreichendem Interesse wird sogar die Gründung eines Startups in Erwägung gezogen. Zurzeit arbeiten sie gemeinsam mit der Professorin Sabine Boos, Leiterin des Instituts für innovativen Technologien der HNN, an der Patentierung des Geräts. Erfahren Sie HIER mehr über das Projekt.
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*Bildnachweise: Hochschule Heilbronn und SWR