{"id":62251,"date":"2025-03-26T15:00:13","date_gmt":"2025-03-26T14:00:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=62251"},"modified":"2025-03-26T10:21:21","modified_gmt":"2025-03-26T09:21:21","slug":"growth-printing-ohne-3d-drucker-260320251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/growth-printing-ohne-3d-drucker-260320251\/","title":{"rendered":"Growth Printing, schnell und g\u00fcnstig drucken ohne 3D-Drucker?"},"content":{"rendered":"

Am Beckman Institute for Advanced Science and Technology<\/em> hat ein Forscherteam ein neues 3D-Druckverfahren entwickelt, das die Wissenschaftler \u201eGrowth Printing\u201c genannt haben. Dabei lie\u00dfen sie sich weitgehend von der Natur und insbesondere von der Art und Weise, wie B\u00e4ume wachsen, inspirieren. Dieser Ansatz, der als Biomimetik<\/a> bezeichnet wird, ist in der additiven Fertigung nicht neu: Viele Projekte haben sich auf die Natur<\/a>, das Verhalten von Tieren und die Bewegung der Elemente gest\u00fctzt, um Schlussfolgerungen zu ziehen und Innovationen vorzuschlagen. In diesem Fall w\u00fcrde das Verfahren es ihnen erm\u00f6glichen, Polymerteile viel schneller herzustellen, ohne Formen oder andere teure Ger\u00e4te. Aber wie funktioniert diese Technik? Kann sie sich in der Branche der additiven Fertigung wirklich etablieren?<\/p>\n

Die Forschung, die in Advanced Materials<\/em> ver\u00f6ffentlicht wurde, basiert auf mehreren Experimenten, die alle ohne 3D-Drucker durchgef\u00fchrt wurden. Die Forscher verwenden daf\u00fcr einen Glasbeh\u00e4lter, den sie in Eiswasser tauchen. Dann gie\u00dfen sie ein Dicyclopentadienharz (DCPD), eine gelbe organische Verbindung, in den Beh\u00e4lter. Anschlie\u00dfend erhitzen sie den Mittelpunkt der Fl\u00fcssigkeit auf 70\u00b0C, wodurch das gesamte Harz<\/a> erstarrt. Die W\u00e4rme breitet sich mit einer Geschwindigkeit von 1 mm pro Sekunde aus und erm\u00f6glicht eine ring\u00f6ffnende Polymerisation durch Metathese. Tats\u00e4chlich h\u00e4rtet alles, was die Hitze ber\u00fchrt, aus und bildet so eine Art wachsende Kugel. Aber wie schaffen sie es, die gew\u00fcnschte Form zu erhalten?<\/p>\n

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Von links nach rechts: Tannenzapfen, Himbeere und K\u00fcrbis aus dem 3D-Drucker<\/p><\/div>\n

Growth Printing, eine effizientere Methode des 3D-Drucks?<\/h3>\n

Um die Form zu ver\u00e4ndern, nehmen die Forscher die wachsende Kugel aus dem Beh\u00e4lter und k\u00f6nnen sie dann wie mundgeblasenes Glas manipulieren. So k\u00f6nnen sie die Gr\u00f6\u00dfe, die Wellenform usw. beeinflussen. Auf diese Weise konnten sie eine Himbeere, einen K\u00fcrbis oder einen Tannenzapfen entwerfen. Das Team erkl\u00e4rt, dass diese Methode am besten bei achsensymmetrischen Formen funktioniert, d. h. bei Formen, die symmetrisch um eine vertikale Achse angeordnet sind. Ansonsten ist der Prozess komplizierter. Aber m\u00f6glich, denn die Forscher haben es geschafft, eine Miniaturausgabe eines Kiwis (dem Vogel, nicht der Frucht) zu drucken.<\/p>

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Wenn man sich diese Methode genauer ansieht, scheint es sich um eine Mischung aus 3D-Druck und Skulptur zu handeln. Einige Vorteile dieses Verfahrens sind durchaus nachvollziehbar, wie Sameh Tawfick, Professor f\u00fcr Maschinenbau und Ingenieurwissenschaften an der University of Illinois Urbana-Champaign und Projektleiter, erkl\u00e4rt: \u201eDie Ger\u00e4te f\u00fcr den 3D-Polymerdruck haben sich weiterentwickelt, aber einige Aspekte machen sie immer noch teuer und sehr langsam. Unser Ziel war es, die Herstellungsgeschwindigkeit, die Gr\u00f6\u00dfe und die Qualit\u00e4t der Materialien zu erh\u00f6hen und gleichzeitig die Kosten niedrig zu halten. Der Prozess, den wir entwickelt haben, ist wirklich schnell und kosteng\u00fcnstig.<\/em>\u201c In Bezug auf die Geschwindigkeit behaupten die Forscher, dass das Verfahren 100-mal schneller w\u00e4re als markt\u00fcbliche FDM\/FFF-3D-Drucker<\/a>.<\/p>\n

Wie sieht es jedoch mit sehr komplexen Formen mit sehr feinen Details aus? Wie k\u00f6nnte diese Technik mit gro\u00dfen Volumen funktionieren? Das erscheint uns noch zu vage. Aber es ist interessant zu sehen, wie man sich das eigentliche Prinzip der additiven Fertigung aneignen und eine neue Art der Herstellung von Objekten ohne 3D-Drucker, Formen oder CNC-Maschinen schaffen kann. Philippe Geubelle, Professor f\u00fcr Luft- und Raumfahrttechnik an der Universit\u00e4t Illinois und Mitautor des Artikels, f\u00fcgt hinzu:<\/p>\n

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Es handelt sich um eine einfache und wundersch\u00f6ne Anwendung eines Reaktions-Diffusions-Prozesses, der in vielen nat\u00fcrlichen Systemen zu finden ist. Die Geschwindigkeit und Energieeffizienz des Wachstumsdruckprozesses machen dieses Verfahren besonders interessant. Im Hinblick auf die Modellierung dieses kollaborativen Projekts haben wir ein Computerwerkzeug entwickelt, das die Aufw\u00e4rtsbewegung des Stabs vorhersagt, die notwendig ist, um die Zielform des hergestellten Objekts zu erreichen.<\/p>\n<\/blockquote>\n

Auf jeden Fall befindet sich das Projekt noch in einem fr\u00fchen Stadium und die Forscher sind sich der noch zu \u00fcberwindenden H\u00fcrden sehr bewusst. Sameh Tawfick vergleicht dies mit den Unvollkommenheiten, die man in der Natur antreffen kann. Er kommt zu dem Schluss: \u201eEs ist schwierig, einen perfekten W\u00fcrfel in der Natur zu finden. Ich kenne keine Pflanze oder keinen Organismus, der einem perfekten W\u00fcrfel \u00e4hnelt. Ebenso wenig kann unser Prozess einen perfekten W\u00fcrfel hervorbringen. Es ist ein interessanter Spiegel der Natur.<\/em>\u201c Die vollst\u00e4ndige Studie finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

Was halten Sie von diesem neuen Ansatz, Growth Printing? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/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

*Bildnachweise: Beckman Institute<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Am Beckman Institute for Advanced Science and Technology hat ein Forscherteam ein neues 3D-Druckverfahren entwickelt, das die Wissenschaftler \u201eGrowth Printing\u201c genannt haben. Dabei lie\u00dfen sie sich weitgehend von der Natur und insbesondere von der Art und Weise, wie B\u00e4ume wachsen,…<\/p>\n","protected":false},"author":6102,"featured_media":62252,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[37,49,13],"tags":[],"class_list":["post-62251","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-technologie","category-aktuelles","category-forschung"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/62251","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6102"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=62251"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/62251\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":62254,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/62251\/revisions\/62254"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/62252"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=62251"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=62251"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=62251"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}