ORNL entwickelt Hybrid-3D-Druck: Kosten um 90 %, Zeit um 95 % reduziert

de.wedoany.com-Bericht: Forscher der Manufacturing Demonstration Facility des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) des US-Energieministeriums haben eine Hybrid-3D-Druckmethode entwickelt, die von Origami inspirierte Designs mit Verbundwerkstoffen kombiniert, um ohne Formen flache, faltbare Strukturen herzustellen. Tests zeigen, dass das Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen Formenbauverfahren die Fertigungszeit um 95 % und die Kosten um 90 % reduziert.

Der leitende Forscher des Projekts, Steven Guzorek, erklärte, dass die Methode Materialwissenschaft mit transformativen Designprinzipien verbindet. Bei diesem formlosen additiven Verfahren werden Hybridmaterialien (Materialien aus gemischten Verstärkungskomponenten) auf eine flexible Stoffoberfläche aufgebracht. Durch präzise Steuerung von Materialform und -festigkeit entstehen flache, faltbare Strukturen, die flexible und starre Komponenten vereinen.

Als strukturelles Substrat werden hochfeste Gewebe (wie Nylon, Glasfaser oder harzgetränkte Verbundfasern) verwendet. Anschließend werden integrierte oder Haftschichten wie Polyurethan aufgebracht, um die Kompatibilität zu gewährleisten. Schließlich werden Verstärkungsschichten wie kohlenstofffaserverstärktes Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder duroplastische Harze (z. B. auf Styrol- oder Epoxidbasis) abgeschieden. Die Materialien verbinden sich auf molekularer Ebene und bilden feste Verbindungen.

Zum Forschungsteam gehören außerdem Ahmed Arabi Hassen, Katie Copenhaver, Duncan Frazier, Brian Post und Tyler Smith. Das ORNL hat ein Patent angemeldet, und das Team bereitet die Technologie für die zukünftige Lizenzierung vor.

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