{"id":55256,"date":"2024-04-15T13:00:59","date_gmt":"2024-04-15T11:00:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=55256"},"modified":"2024-04-15T10:00:08","modified_gmt":"2024-04-15T08:00:08","slug":"automatisierte-parametergenerierung-fuer-nachhaltige-materialien-150420241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/automatisierte-parametergenerierung-fuer-nachhaltige-materialien-150420241\/","title":{"rendered":"MIT-Forscher entwickeln automatisierte Parametergenerierung f\u00fcr nachhaltige Materialien"},"content":{"rendered":"

In der Welt der additiven Fertigung<\/a> werden immer mehr Anwendungsbereiche gefunden, sodass damit einhergehend die Drucker-Landschaft sowie die Vielfalt f\u00fcr den 3D-Druck<\/a> vorhandener Materialien st\u00e4ndig w\u00e4chst. Angesichts der st\u00e4ndigen Suche nach umweltfreundlicheren Produktionsverfahren haben verschiedene Forschungsprojekte sich in der Vergangenheit wiederholt mit der Verbesserung existierender 3D-Druckmaterialien oder der Erschaffung neuer optimierter Materialien besch\u00e4ftigt, wie etwa f\u00fcr die Entwicklung\u00a0eines neuen Metamaterials<\/a> f\u00fcr die Herstellung von Flugzeug- und Raketenteilen oder eines nachhaltigen Materials<\/a> auf Nanocellulose-Basis f\u00fcr den 3D-Druck im Bauwesen. Forscher des Center for Bits and Atoms (CBA) am MIT, des U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST) sowie des National Center for Scientific Research in Griechenland (Demokritos) haben nun einen 3D-Drucker entwickelt, der eigenst\u00e4ndig die Druckparameter f\u00fcr unbekannte Materialien ermitteln kann. Da der 3D-Drucker den Einsatz von erneuerbaren und recycelbaren Materialien erleichtert, deren Eigenschaften vielf\u00e4ltig und schwer zu charakterisieren sind, k\u00f6nnte er Potential f\u00fcr eine nachhaltigere additive Fertigung bergen.<\/p>\n

Obwohl der 3D-Druck immer popul\u00e4rer wird, sto\u00dfen Hersteller h\u00e4ufig auf Schwierigkeiten beim Recycling<\/a> der verwendeten Kunststoffe. Auch die Einf\u00fchrung neuer, nachhaltiger Materialien gestaltet sich herausfordernd, da die Druckparameter f\u00fcr jedes Material individuell angepasst werden m\u00fcssen – ein aufwendiger Prozess, der oft manuell erfolgt. Gew\u00f6hnlich erfordert das Drucken mit einem neuen Material die manuelle Einstellung von bis zu 100 Parametern in der Software<\/a> des 3D-Druckers, um sicherzustellen, dass das Material korrekt extrudiert wird. Bei standardisierten Materialien wie Massenpolymeren existieren zwar bereits etablierte Parameter, die jedoch durch langwierige Versuchsreihen ermittelt wurden. Die Herausforderung bei erneuerbaren und recycelbaren Materialien liegt in ihrer Variabilit\u00e4t, die eine Standardisierung der Parameter nahezu unm\u00f6glich macht. Dies f\u00fchrt dazu, dass Benutzer die Parameter f\u00fcr jedes Material individuell konfigurieren m\u00fcssen.<\/p>\n

\"MIT\"

Bild: MIT<\/p><\/div>\n

Der von den Forschern entwickelte 3D-Drucker<\/h3>\n

Um dieses Problem anzugehen, haben die Forscher einen 3D-Drucker entwickelt, der die Parameter f\u00fcr unbekannte Materialien automatisch ermitteln kann. Sie modifizierten den Extruder<\/a> des Druckers, um Kr\u00e4fte und Fluss des Materials w\u00e4hrend des Druckvorgangs zu messen. Die gesammelten Daten aus einem 20-min\u00fctigen Test werden in mathematische Modelle eingespeist, um automatisch Druckparameter zu generieren. Diese Parameter k\u00f6nnen dann in 3D-Drucksoftware \u00fcbertragen werden, um mit dem unbekannten Material zu drucken. Die automatisch generierten Parameter ersetzen etwa die H\u00e4lfte der normalerweise manuell einzustellenden Parameter. In Testdrucken mit verschiedenen Materialien, darunter erneuerbare Materialien, wurden durchweg erfolgreiche Drucke erzielt.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Dieser Fortschritt k\u00f6nnte dazu beitragen, die Umweltauswirkungen der additiven Fertigung zu verringern, die typischerweise auf nicht wiederverwertbare Polymere<\/a> und Harze<\/a> aus fossilen Brennstoffen angewiesen ist. Neil Gershenfeld, Leiter des CBA, betont die Bedeutung dieser Arbeit f\u00fcr die Zukunft des 3D-Drucks. Zusammen mit seinen Co-Autoren, darunter Doktorand Jake Read, Chemieingenieur Jonathan Seppala und Postdoc Filippos Tourlomousis, sowie James Warren und Nicole Bakker, wurde die Forschung in der Zeitschrift Integrating Materials and Manufacturing Innovation ver\u00f6ffentlicht. Die Integration dieser automatisierten Prozessparametergenerierung in die 3D-Drucksoftware k\u00f6nnte den Druck mit neuen Materialien weiter vereinfachen. Zuk\u00fcnftige Entwicklungen zielen darauf ab, thermodynamische Modelle einzubeziehen, um die Genauigkeit und Anpassungsf\u00e4higkeit der Druckparameter weiter zu verbessern. Dieser Forschungsansatz markiert einen Meilenstein in der computergest\u00fctzten Messtechnik und wird voraussichtlich auch in anderen Bereichen der Fertigung und Messtechnik Anwendung finden. Mehr Informationen erhalten Sie HIER<\/a> in der Meldung des MIT.<\/p>\n

Was halten Sie von der innovativen Entwicklung des MIT? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf\u00a0Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: Green IT Solution<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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