3D-Drucker: Mark One druckt Kohlefaser-Kunststoff

Gregory Mark baut Teile für Rennwagen und hat einen 3D-Drucker gesucht, der Kohlefaser-Kunststoff verarbeitet. Da er keinen fand, hat er selbst einen entwickelt.

Artikel veröffentlicht am 28. Januar 2014, 19:00 Uhr, Werner Pluta

3D-Drucker Mark One: 3D-Drucker statt CNC-Fräse (Bild: Markforged)

Das US-Unternehmen Markforged hat seinen ersten 3D-Drucker vorgestellt. Das Besondere an dem Drucker ist, dass er nicht nur mit PLA (Polylactic Acid, Polylactid oder Polymilchsäure) betrieben wird, sondern auch mit weiteren, ungewöhnlichen Werkstoffen.

Mark One heißt das Gerät, das Markforged-Chef Gregory Mark auf der Messe Solid Works World vorgestellt hat, die derzeit in San Diego im US-Bundesstaat Kalifornien stattfindet. Es verarbeitet neben PLA auch Nylon, glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) und kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK). Es sei der erste 3D-Drucker, der mit Verbundmaterialien drucke, erklärt Markforged.

Stabile Verbundstoffe

Die beiden Faserverbundkunststoffe zeichnen sich durch hohe Festigkeit aus. CFK hat laut Hersteller eine höhere Zugfestigkeit als Aluminium, das mit einer CNC-Fräse bearbeitet wurde. GFK hat zudem den Vorteil, dass der Werkstoff relativ günstig ist.

Das Gerät ist etwa 58 x 36 x 32 cm groß und hat ein schickes Gehäuse aus Aluminium und Plexiglas. Es kann Objekte bis zu einer Größe von etwa 30 x 16 x 16 cm aufbauen. Der Mark One nutzt zwei Drucktechniken: die herkömmliche Schmelzschichtung (Fused Deposition Modeling, FDM) sowie die Composite Filament Fabrication (CFF) für die Verarbeitung der Verbundstoffe. Die Verfahren unterscheiden sich durch die Auflösung: Bei FDM beträgt diese 100 Mikrometer, bei CFF 200 Mikrometer.

Heckflügel für Rennwagen

Mark hatte einen konkreten Anlass, einen 3D-Drucker zu entwickeln, der CFK verarbeitet: Er ist Miteigentümer des Unternehmens Aeromotions, das Heckflügel für Rennwagen baut, die per Computer gesteuert werden. Die bestehen aus einem Wabenkern, der mit CFK verstärkt wird. Die Oberfläche besteht aus Nylon.

Die Verarbeitung des CFK sei jedoch aufwendig. Deshalb habe er sich nach einem anderen Verfahren umgesehen, erzählte Mark dem US-Magazin Popular Mechanics. Er sei auf 3D-Druck gekommen, allerdings habe kein Gerät mit CFK drucken können. So sei die Idee entstanden, einen eigenen Drucker zu bauen.

Prothesen drucken

Neben dem Rennsport sei der Drucker auch für Hersteller von Prothesen interessant, da der Mark One eine individuell angepasste Prothese herstellen könne, die gleichzeitig leicht und stabil sei.

Der Mark One kann ab Februar vorbestellt werden. Die Auslieferung ist für die zweite Jahreshälfte 2014 geplant. Der 3D-Drucker soll etwa 5.000 US-Dollar kosten.