Unterextrusion ist eigentlich als ein Problem im 3D-Druck bekannt, das es zu beseitigen gilt um gute Drucke zu erzielen. Nun hat eine Gruppe von Studenten am MIT dies zu seinem Vorteil genutzt. So stellt das Team mit Defextiles eine Art Gewebe im FFF Druckverfahren her.
Auf der Projektseite findet man folgende Beschreibung des Projekts:
DefeXtiles sind dünne, flexible Textilien aus vielen Materialien, die mit einem kostengünstigen, unmodifizierten FFF 3D-Druckern ohne zusätzliche Software schnell in eine Vielzahl von 3D-Formen gedruckt werden können.
DeFextiles – Quasi Gewebe dank Unterextrusion
Wie eingangs beschrieben macht man sich die Unterextrusion von Filament zu nutze. Unterextrusion ist eigentlich ein bekanntes Problem: Dabei wird vom Extruder zu wenig Material gefördert um eine lückenlose Linie zu bilden. Letztendlich macht es sich durch die auftretenden Lücken im Druckbild bemerkbar. Folglich sind diese bei „normalen“ Drucken eher ungewünscht. Folglich ist die Herangehensweise der Studenten bemerkenswert.
Die Studenten machen sich die Unterextrusion und das auftretende Stringing zu nutze um mit FFF 3D Druckern eine Art Gewebe herzustellen, welches nachträglich in verschiedene Formen gebracht werden kann. Selbstverständlich führte das Team viele Tests durch. Diese waren nötig um die optimale Geschwindigkeit und Flowrate zu finden. Interessanterweise wird von „quasi woven“ also sozusagen gewobenen Materialien gesprochen, welche sich ähnlich anfühlen wie Tüll. Weiterhin ist es sogar möglich Metamaterialien zu drucken. Ferner ist der Druck eines 70 Meter langen Stückes sehr beeindruckend. Wobei zu beachten ist, dass dieses auf einer normalen Druckplatte gedruckt worden ist.
Flowrate und Druckgeschwindigkeit entscheidend
Für den erfolgreichen Druck dieser Gewebe ist die richtige Mischung aus Druckgeschwindigkeit und Flowrate – auch Extrusionsmultiplikator gennant – notwendig. Das Team fand heraus, dass die beste Druckgeschwindigkeit zwischen 1500 mm/min und 12000 mm/min liegt. Die Extrusionsmultiplikatoren liegen zwischen 0.3 und 0.6. In der folgenden Tabelle wurden die idealen Kombinationen jeweils grün unterstrichen.
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Wenngleich schon vor einigen Jahren die ersten Designs für gewebeartige 3D-Druck Modelle vorgestellt worden sind. Jedoch haben diese eine flexible Kettengliedstruktur. Dennoch ist man damit aber weit entfernt davon einem Textil zu ähneln. Zudem wurden für diese Ausdrucke FFF Drucker benötigt, welche sehr gut eingestellt waren. Vor allem in Hinsicht auf druckbare Abstände zwischen den einzelnen Kettengliedern. Kurzum können wesentlich dünnere und schneller produzierbare Gewebe mit dem DefeXtiles Prinzip hergestellt werden.
Darüber hinaus hat das Team ein Paper veröffentlicht. Wer iiteresse an weitergehenden Informationen hat kann das Paper hier herunterladen.