Gedruckte Brücken aus Metall

Bisher wurde viel an der 3D-Drucktechnik geforscht. Insbesondere wurde versucht, so viele Materialien wie nur möglich zu verarbeiten. Bei Metallen bestand bisher die Schwierigkeit, dass die Produkte beim Aushärten anfangen zu reißen. Dies lag daran, dass die Auskühlung des fertigen Produktes immer nur in Teilbereichen fortschritt. Einige Bereiche waren bereits trocken und ausgehärtet, während andere Bereiche noch im Anfangsstadium waren. Hierdurch entstanden erhebliche Risse, die es nicht möglich machten, das Endprodukt bestimmungsgemäß einzusetzen und zu verwenden. Bahnbrechend hat die Forschung hierbei allerdings Abhilfe schaffen können, indem Nanopartikel mit in den Druckvorgang mit dem 3D-Drucker eingesetzt wurden. Und dies geschah mit Erfolg. Mittlerweile können zahlreiche Metalle mit dem 3D-Drucker gedruckt werden, sodass stabile und robuste Endprodukte entstehen, die bestimmungsgemäß verwendet werden können.

Startup MX3D aus den Niederlanden druckt eine Stahlbrücke in Amsterdam

Auch Metallgegenstände, die ausschließlich aus Metall bestehen, lassen sich im 3D-Druckverfahren herstellen. Berühmtes Beispiel ist hierzu eine Stahlbrücke in Amsterdam. Diese wird von MX3D, Autodesk und Heijmans mit Robotern über einen Kanal in Amsterdam gedruckt. Das Design der Brücke ist von Joris Laarman.

Mit Stahl-, Aluminium-, Kupfer- und Bronzedruckköpfen können zahlreiche Objekte hergestellt werden, die aufgrund der Bausatzkonzeption auch große Dimensionen haben können. Dabei wird das Metall auf 1500 Grad Celsius erhitzt. Sodann werden vom geschmolzenen Metall nacheinander Schichten aufgetragen. Je nach Aushärtungszeit verzögert sich der Auftragungsprozess. Insgesamt dauert der Bau einer Brückenkonstruktion je nach Größe circa ein Vierteljahr. Dabei werden das Drucken und das Errichten einer Brücke direkt vor Ort vorgenommen. Hierzu werden Roboter genutzt, die parallel von jeder Seite aufeinander zuarbeiten.

Vorteile der neuen Entwicklungen

Die Vorteile dieser Baukonzeption liegen zum einen in den reduzierten Kosten und zum anderen in der Schnelligkeit des Baus. Sehr zeitnah können auch überaus umfangreiche Bauprojekte durchgeführt werden, die vormals im konservativen Verfahren sehr viel Zeit in Anspruch genommen haben. Weiterhin sind für die Ausführung der Bauvorhaben ausschließlich Maschinen tätig. Dies führt zu einer weiteren Kostenersparnis, die erheblich ist. Letztlich profitieren die Menschen von dieser Produktionsweise. Immerhin macht es die 3D-Drucktechnik möglich, dass schnell und effizient beispielsweise Bauprojekte wie Brücken umgesetzt und durchgeführt werden können. Was vorher schon aus Kostengründen abgewunken wurde und nicht realisiert werden konnte, bekommt mit der neuen Drucktechnik eine vollkommen andere Dimension. Plötzlich lassen sich Projekte anstoßen und verwirklichen, die zuvor immer gescheitert waren.

Und weil sich viele Projekte direkt vor Ort umsetzen lassen, werden weitere Kosten und auch Zeit eingespart. Die Einzelteile müssen nicht mehr aufwändig transportiert und zusammengesetzt werden. Wenn der Druck, wie beim Beispiel der Brücke, umgesetzt ist, dann ist die fertige Brücke errichtet und kann sofort genutzt werden.