3D-Drucker baut Häuser aus Lehm Schmierfreie Polymer-Gleitfolien machen 3D-Drucker ausfallsicherer

Anbieter zum Thema

igus Schweiz GmbH

SCHURTER AG

FAULHABER SA

Kostengünstigen Wohnraum in netzfernen Regionen schaffen: Das ist dank eines grossformatigen 3D-Druckers des italienischen Unternehmens Wasp möglich, der Häuserwände mit Lehm baut. Damit der Drucker diese Arbeit trotz hoher Staub- und Schmutzbelastung zuverlässig und ohne ständige Serviceeinsätze verrichten kann, setzen die Ingenieure in seiner Mechanik auf schmierfreie Gleitfolien aus Hochleistungskunststoff von igus.

Töpferwespen können ihr eigenes Zuhause aus natürlichen Materialien bauen, die sie in der Umgebung sammeln. Ein Mechanismus, den sich das italienische Unternehmen Wasp zum Vorbild genommen hat, um den modularen 3D-Drucker Crane Wasp zu entwickeln, der auf Baustellen aus Lehm Häuserwände baut. Mit seiner Hilfe entstand zum Beispiel das Tecla-Haus im italienischen Massa Lombarda, das weltweit erste 3D-gedruckte, kuppelförmige Gebäude, das vollständig aus einer Mischung aus Erde und Wasser besteht. Das Ziel von Wasp ist es, eine technologische Lösung anzubieten, die es ermöglicht, in netzfernen Regionen kostengünstig, umweltfreundlich und schnell Wohnraum zu schaffen. Denn mit Crane Wasp lassen sich Häuser aus lokal gewonnenen, natürlichen Materialien, landwirtschaftlichen Abfällen sowie aus standardisierten Baumaterialien konstruieren.

Zu viel Schmutz und Staub für klassische Metalllager

Der 3D-Drucker besteht aus einer Hauptdruckereinheit, die in verschiedenen Konfigurationen zusammengesetzt werden kann. Die Druckfläche einer einzelnen Einheit hat einen Durchmesser von 8,2 Metern und eine Höhe von 3,2 Metern. Der Crane Wasp verfügt über einen vertikalen Hubmast und einen höhenverstellbaren Ausleger, der um 360 Grad schwenkbar ist. Auf dem Ausleger verfährt horizontal ein Lehm-Extruder, der schichtweise die Wände des Gebäudes hochzieht. Ein Prozess, der beim Tecla-Haus 200 Stunden in Anspruch nahm. Ein Projekt dieser Grössenordnung bedeutet für die Komponenten des 3D-Druckers eine erhebliche Belastung. Besonders beansprucht sind die Lagerstellen, über die sich der Druckkopf stundenlang auf dem Z-Ausleger bewegt, und die ständig Staub und Schmutz ausgesetzt sind. Das Wasp-Team erkannte das Risiko, dass diese Partikel den Schmierfilm in Metalllagern zerstören, mechanischen Abrieb verursachen und sich Reibung und Verschleiss erhöhen könnten. Die schlimmste Konsequenz wäre dann ein Lagerausfall. Aus diesem Grund suchte Wasp eine schmutzresistente Alternative zu herkömmlichen Metalllagern.

3D-Drucker wirtschaftlicher dank schmierfreier Gleitfolien von igus

Das Team entschied sich für drylin R JUM-01-50 Gleitfolien aus dem Hochleistungskunststoff iglidur J. Der Schlitten mit dem Druckkopf gleitet über diese Folien auf den Aluminiumstreben des Auslegers. Die Besonderheit: Es ist kein Schmierfett erforderlich, denn igus integriert in den Hochleistungskunststoff Festschmierstoffe, die sich im Betrieb freisetzen und über Jahre einen Trockenlauf ermöglichen. Dank der Gleitfolien von igus ist die Mechanik des 3D-Druckers nicht nur schmutzresistenter und ausfallsicherer. Es sind auch keine Schmierarbeiten mehr erforderlich. Dadurch entfallen zeitaufwändige Wartungsarbeiten und die Betriebskosten im täglichen Einsatz werden gesenkt. Ein weiterer Vorteil der Gleitfolien aus Hochleistungskunststoff: Sie sind bis zu 80 Prozent leichter als vergleichbare Metalllager. Dank ihrer geringeren Masse verbessern sich laut Wasp die Präzision und Reaktionsgeschwindigkeit des Druckkopfes und somit die Druckqualität. Abstriche in puncto Robustheit müssen die Konstrukteure dabei nicht in Kauf nehmen. Die Gleitfolien sind so konstruiert, dass sie bei der Bewegung des Druckkopfs sowohl seitliche als auch axiale Lasten aufnehmen können. Zudem sind sie resistent gegen Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen. Mit diesen Eigenschaften sorgen sie dafür, dass der 3D-Drucker auch unter schwierigen Bedingungen zuverlässig arbeitet.

(ID:50763435)