Druck mit Karbonfasern 31.01.2014, 06:58 Uhr

Ersatzteile für Rennwagen und Flugzeuge aus dem 3D-Drucker

Stabile Spoiler für Sportwagen mit einem Drucker herstellen: Das müsste es doch schon geben, dachte sich Gregory Mark. Doch im Handel fand der Inhaber einer Tuning-Firma keinen Drucker, der Carbonfasern verarbeiten kann. Also hat er selbst einen entwickelt. 

Der amerikanische Autotuner Gregory Mark wollte seine individuell gefertigten, computergesteuerten Spoiler aus CFK mit einem 3D-Drucker herstellen. Als er feststellte, dass es keinen 3D-Drucker gibt, der CFK verarbeiten kann, hat er selbst einen entwickelt. Im Bild: ein Hyundai Genesis PM580 des Fahrers Rhys Millen.

Der amerikanische Autotuner Gregory Mark wollte seine individuell gefertigten, computergesteuerten Spoiler aus CFK mit einem 3D-Drucker herstellen. Als er feststellte, dass es keinen 3D-Drucker gibt, der CFK verarbeiten kann, hat er selbst einen entwickelt. Im Bild: ein Hyundai Genesis PM580 des Fahrers Rhys Millen.

Foto: Aeromotions

Und so besitzt Mark plötzlich auch noch mit Markforged eine Firma, die 3D-Drucker baut, die aber nicht einfach nur Kunststoffe in Form bringen. Der neue 3D-Drucker „Mark One“ verarbeitet nicht nur übliche Plastik-Werkstoffe, sondern auch glas- und karbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) und Nylon-Filament. Das macht den Drucker nicht nur zu einem Werkzeug, mit dem Gregory Mark nun individuelle Spoiler herstellen kann, sondern auch Bauteile für die Luft- und Raumfahrt.

Auch für die Herstellung von Prothesen geeignet

Mark ist es gelungen, in den Verbundwerkstoffen mehrere Lagen von Kohlenstofffasern in einer Kunststoff-Matrix einzubetten. Das erzeugt eine besonders hohe Festigkeit in den Bauteilen. CFK hat laut Hersteller eine höhere Zugfestigkeit als Aluminium, das mit einer CNC-Fräse bearbeitet wurde. GFK ist außerdem ein relativ günstiger Werkstoff. Sie werden neben der Luft- und Raumfahrt häufig auch im Modellbau verwendet, in diesen Bereichen könnte auch der neue 3D-Drucker eingesetzt werden. Auch die Herstellung individueller Prothesen ist denkbar.

Der 3D-Drucker Mark One kann sogar CFK verarbeiten und könnte damit besonders beanspruchte Bauteile für die Autoindustrie und Luftfahrt herstellen. Auch Prothesen könnten künftig aus dem Drucker kommen.

Der 3D-Drucker Mark One kann sogar CFK verarbeiten und könnte damit besonders beanspruchte Bauteile für die Autoindustrie und Luftfahrt herstellen. Auch Prothesen könnten künftig aus dem Drucker kommen.

Foto: Mark Forg3d

Der Drucker kann Objekte bis zu einer Größe von etwa 30 mal 16 mal 16 Zentimetern aufbauen. Er nutzt zwei Drucktechniken für die Verarbeitung: die herkömmliche Schmelzschichtung (Fused Deposition Modeling, FDM) sowie die Composite Filament Fabrication (CFF). Der Unterschied zwischen beiden liegt in der Auflösung: 100 Mikrometer beträgt sie bei FDM, 200 Mikrometer bei CFF.

Der 3D-Drucker von  Gregory Mark soll 5000 Dollar kosten und wird Mitte des Jahres ausgeliefert. Er soll weltweit der erste sein, der Karbonfasern verarbeiten kann.

Der 3D-Drucker von  Gregory Mark soll 5000 Dollar kosten und wird Mitte des Jahres ausgeliefert. Er soll weltweit der erste sein, der Karbonfasern verarbeiten kann.

Foto: Mark Forg3d

Der Drucker wurde inzwischen auf der Messe Solidworks World 2014 in San Diego vorgestellt. Er soll Mitte des Jahres auf den Markt kommen und 5000 Dollar kosten.

Wachsende Urheberrechtsprobleme durch 3D-Druck

Die Innovationen auf dem Markt der 3D-Drucker lösen nicht ausschließlich Begeisterung aus. Marktforscher mahnen, dass sie zahlreiche neue Möglichkeiten für Raubkopien bieten und so den Inhabern der Rechte Verluste in Milliardenhöhe bescheren könnten. Die amerikanische Marktforschungsfirma Gartner prognostiziert, dass die Einbußen bis 2018 bei mindestens 100 Milliarden Dollar jährlich liegen werden. „Mit 3D-Druckern ist es so einfach wie noch nie, alles Mögliche zu kopieren – und Urheberrechtsverletzungen sind schwerer zu verhindern“, sagte Gartner-Analyst Pete Basiliere. Derzeit allerdings sind die Kosten für den 3D-Druck noch so hoch, dass sich Raubkopien in vielen Fällen noch nicht wirklich lohnen.

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