3D-Drucker ermittelt selbstständig Einstellungen für unbekanntes Material
Eine Gruppe von verschiedenen Forschungsinstituten hat einen 3D-Drucker entwickelt, der Druckparameter für unbekanntes Material ermitteln kann.
(Bild: AKF)
- Daniel Schwabe
Eine Gruppe von Wissenschaftlern des MIT, des griechischen National Center for Scientific Research Demokritos und des National Institute of Standards and Technology der USA haben jetzt einen 3D-Drucker gebaut, der selbständig Druckparameter für eingelegtes Material herausfinden soll.
Bei einem 3D-Druck sind verschiedene Parameter wichtig, darunter etwa die Temperatur, mit der das Filament geschmolzen wird, oder wie schnell das Material aufgetragen werden muss. Für weitverbreitete Materialien sind diese Parameter bekannt und in den Slicern für 3D-Drucker bereits hinterlegt. Außerdem geben in der Regel die Hersteller die Daten für ihre Filamente an.
Um diese Daten für unbekannte Materialien herauszufinden, haben die Forscher einen speziellen Extruder entwickelt. Als Hotend dient ein handelsüblicher V6 von E3D. Das wird gepaart mit einer Vorrichtung, die mit einem Rotationsencoder die Vorschubgeschwindigkeit des Filaments und mit einem wippenden Arm die Unterschiede in der Filamentdicke misst.
(Bild: Read, J.R., Seppala, J.E., Tourlomousis, F. et al. Online Measurement for Parameter Discovery in Fused Filament Fabrication. Integr Mater Manuf Innov (2024). [Link auf https://doi.org/10.1007/s40192-024-00350-w%E2%80%8B])
Mit einer Wägezelle wird zudem der Druck, den das Filament auf die Düse ausübt, überwacht. Ein Testlauf des Systems heizt das Hotend zuerst auf eine Maximaltemperatur. Dann wird angefangen zu drucken. Während des Druckens wird die Temperatur des Hotends verringert. Bei diesem Vorgang überwacht man alle Messwerte und sobald das Filament nicht mehr gleichmäßig durch den Druckkopf geführt wird, endet der Test.
Die gemessenen Werte werden danach mithilfe einer Formel verarbeitet, um damit für verschiedene Anwendungsfälle (schnelles, aber ungenaues Drucken, langsameres und genaues Drucken etc.) unterschiedliche Einstellungen abzuleiten. Die erhaltenen Werte sind im Rahmen des Experiments dann an einem Prusa MK3 getestet worden. Laut des veröffentlichten Papers funktionierten alle Prints.
(Bild: Read, J.R., Seppala, J.E., Tourlomousis, F. et al. Online Measurement for Parameter Discovery in Fused Filament Fabrication. Integr Mater Manuf Innov (2024). [Link auf https://doi.org/10.1007/s40192-024-00350-w%E2%80%8B])
Die entwickelten Designs für spezielle PCBs, Code für die Messungen etc. sind auf einem Git Repository zugänglich. Dort sind auch die erhaltenen Messergebnisse einsehbar.
Wer mehr über aktuelle 3D-Drucker wissen möchte, kann unseren Test zum Ender 3 lesen oder sich den Vergleich zwischen dem Prusa MK4 und dem Bambu Lab P1S zu Gemüte führen.
(das)
