3D-Drucker: Neues Verfahren verwendet Holz statt üblichem Filament

Normalerweise verwenden handelsübliche 3D-Drucker Filamente aus thermoplastischen Kunststoffen zur Herstellung von Gegenständen. Das könnte sich jedoch ändern. Denn jetzt wurden erste Objekte aus Holzabfällen gedruckt.

Unterschiedliche Druckmaterialien

3D-Drucker sind nicht nur in der Industrie, sondern auch in Privathaushalten mittlerweile keine Einzelheit mehr. Schließlich lassen sich im Internet unendlich viele Vorlagen und Druckmuster herunterladen und so günstig und mit wenig Aufwand viele verschiedene Objekte herstellen. Von Spielzeug über Werkzeuge bis hin zu allerhand Ersatzteilen für diverse Geräte.

Je nach Objekt und Art der Verwendung kann mit unterschiedlichem Material gedruckt werden, das den jeweiligen Anforderungen entspricht. So ist ABS-Filament zum Beispiel besonders hart und widerstandsfähig. Dagegen hat TPU-Filament eher gummiartige Eigenschaften und eignet sich daher unter anderem für den Druck von Dichtungen. Infografik: So verbreitet sind Roboter und 3D-Drucker

Tinte aus recycelten Materialien

Jetzt hat ein Team aus Forschern an der Rice Universität in Houston, Texas, ein völlig neues Material entwickelt, das besonders umweltfreundlich und stabil ist. Dabei handelt es sich um eine wasserbasierte Tinte, die komplett aus Holzabfällen hergestellt wird, die bei der Herstellung von gewöhnlichen Möbeln und anderen Produkten aus Holz anfallen.

Die Tinte besteht dabei hauptsächlich aus natürlichen Zellulosefasern und Lignin, einem der am häufigsten vorkommenden Biopolymere auf der Erde. Vermischt man diese Bestandteile mit Wasser, erhält man eine Flüssigkeit, die sich schon bei Zimmertemperatur verarbeiten lässt. Prozess der Tintenherstellung und einige Druckerzeugnisse Statt mit einem Filament arbeitet der 3D-Drucker an dieser Stelle also eher mit einer Art zähflüssigen Masse, die jedoch auf ähnliche Weise langsam in mehreren Schichten aufgetragen wird, um Objekte herzustellen. Die Forscher benutzen dazu einen Drucker, der normalerweise zur Fertigung von organischen Zellstoffen verwendet wird, die unter anderem in der Medizin Anwendung finden.

Aufwendige Nachbehandlung notwendig

Die so gedruckten Gegenstände sind aber nicht besonders widerstandsfähig. Erst durch einen mehrstufigen Prozess, bei dem die Objekte erhitzt, gepresst und tiefgefroren werden, erhalten sie eine gute strukturelle Integrität. Dann können sie sogar widerstandsfähiger als vergleichbare Erzeugnisse aus natürlichem Holz sein.

Aufgrund der nötigen Behandlung der mit dem Material hergestellten Objekte ist der Prozess bisher jedoch nicht sonderlich attraktiv. "Obwohl die in dieser Arbeit verwendeten Materialien alle aus nachhaltigen Ressourcen stammen, verwenden wir energieintensive Verfahren: Gefriertrocknung und Heißpressen", merken die Forscher an.

Obwohl es noch eine Weile dauern dürfte, bis ein ökologisch und ökonomisch sinnvoller Einsatz der aus Holzresten bestehenden Tinte möglich ist, sehen die Wissenschaftler darin einen vielversprechenden Ansatz.


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