Die neueste Innovation in der 3D-Druck-Welt: Das Modell per Hand anpassen
Zu den großen Vorteilen des 3D-Drucks gehört üblicherweise die Möglichkeit, einmal entworfene Modelle, vor dem Druck einfach und unkompliziert zu verändern. Einen 3D-Druck nachträglich noch zu verändern ist bislang dagegen nicht möglich, jedenfalls nicht, ohne das Modell zu zerstören.
Ein Team der Universität des Saarlandes wartet nun jedoch mit einer Möglichkeit auf, genau dies zu ändern, jedenfalls für Kunststoff-3D-Drucke. Zusammen mit Jürgen Steimle, Professor für Mensch-Maschine-Interaktion an der Saar-Uni, hat Daniel Gröger, Promovierender des Exzellenzclusters, daher eigens hierfür ein Verfahren namens Hotflex entwickelt. Konkret haben die Informatiker der Saar-Universität dazu ein aus verschiedenen Schichten aufgebautes Element gebaut, welches an einen Mini-Computer, einen Arduino, angeschlossen ist. Sobald dieser dafür sorgt, dass das Element unter elektrische Spannung gesetzt wird, wird dieses bereits nach kurzer Zeit verformbar.
Der Aufbau von Hotflex
Möglich macht dies der vielschichtige, genauer gesagt 3-schichtige Aufbau dieses Objekts. Die innerste Schicht bildet dabei die sogenannte Heizstruktur, angeschlossen an den Arduino. Es folgt die formbare Struktur, bestehend aus einem, wie die Entwickler betonen, biologisch abbaubarem Kunststoff, also dem ursprünglichen 3D-Druck-Modell. Die äußerste Schicht bildet eine Ummantelung aus flexiblem Kunststoff.
Um all diese Komponenten selbst zu drucken benutzten die Forscher einen herkömmlichen Bürodrucker (mit spezieller Tinte) sowie einen im Handel erhältlichen 3D-Drucker.
Zur Funktionsweise des Hotflex’
Wird die formbare durch die Heizstruktur auf 60°C erhitzt, lässt dies das 3D-Modell weich genug werden, um es ohne Bruchgefahr mit der Hand in die gewünschte Form zu bringen. Sobald das Objekt sich wieder abgekühlt hat bleibt es in dieser neuen Form statisch.
Grundsätzlich ist das Druckobjekt dabei nur an denjenigen Stellen per Hand formbar, an denen diese Elemente angebracht wurden.
Was Hotflex darüber hinaus noch kann: 3D-Objekte können so auf Berührung reagieren oder auch Informationen anzeigen. Zur Verdeutlichung dieser Funktion haben die Forscher Prototypen wie einen verstellbaren Armreif, eine sich auf Klopfzeichen öffnende Schmuckschatulle und eine Computermaus mit anpassbarer Auflagefläche gedruckt. „Unsere flexiblen Heiz-Strukturen integrieren wir während des Druckers per Hand, aber bald wird das auch automatisch funktionieren”, so Daniel Gröger.
Die Idee: IT trifft Handarbeit
Was die saarländischen Forscher grundsätzlich an Hotflex fasziniert ist die Philosophie, IT-Anwendungen mit konventioneller Handarbeit zu verbinden. „Das ist eine völlig neue Art des Modellierens. Sie klicken nicht mehr in Ihrem digitalen 3-D-Modell herum, sondern arbeiten mit Ihren eigenen Händen und erhalten so eine ganz andere Art von Rückmeldung. Gleichzeitig verringern Sie so die Anzahl der Iterationen, verschwenden so weniger Material und Zeit“, erklärt Professor Jürgen Steimle dazu.
Aktuell präsentiert das Team um Steimle und Gregor seine 3D-Druck-Innovation auf der CeBit 2017 (Hannover, 20.-24.3.2017), Halle 6, Stand E28.
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