Da werde ich mal meinen Senf dazugeben, endlich mal ein Thema, von dem ich halbwegs Ahnung habe
Diese Art Rapid Prototyping gibt es schon jahrelang in der Industrie. Grundsätzlich gibt es verschiedene Verfahren, wie man haltbare Prototypen herstellen kann. Weitgehend durchgesetzt, zumindest für Gebrauchsmuster, hat sich das Sintern von Kunststoffstaub im schichtweisen Aufbau.
Da wird ein Körper am CAD entworfen, dann von einer Software in Schichten geschnitten und diese Schichten als Verfahrweg (-fläche) in den Laser einprogrammiert. Dann wird eine Schicht Staub aufgerakelt, die ca. 0,1mm dick ist. Jede Schicht wird dann mit dem Laser, der die programmierte Kontur abfährt, an die vorhergehende "gebacken". Es entsteht ein Modell aus gebackenem Kunststoffstaub. Es gibt verschiedene "Stäube" mit verschiedenen Eigenschaften (höhere Temperaturfestigkeit, höhere Härte u.s.w.). Danach kann das Modell aus lasergebackenem (gesintertem) Staub noch im Vakuum mit Harz getränkt werden, was die Festigkeit und Belastbarkeit soweit erhöht, dass diese denen des eigentlichen Werkstoffes in nichts nachstehen.
Mittlerweile kann man das auch mit Stahlpulver machen und ganze Werkzeugteile daraus herstellen. Die Festigkeit ist allerdings nicht ganz die des Basismaterials. Beispiele sind Kerne für Spritzgießwerkzeuge, die komplizierte Kühlstrukturen enthalten.
Hier kann man mal nach der Firma
LBC suchen, wer Interesse hat. Das Teil, das man dort sieht, ist bei uns im Einsatz.
Das Verfahren, das sich in den Haushalten jetzt so langsam durchsetzt, funktioniert wie ein kleiner Mikroextruder, der einen Kunststoff erhitzt, die plastische "Wurscht" durch eine dünne Düse presst und somit einen plastischen heißen Faden erzeugt.
Die Programmierung der Verfahrkontur erfolgt dabei wie oben beschrieben.
Auch hier gibt es verschiedene Kunststoffe, die als Rollenmaterial zu erwerben sind. Das ist auch der Grund für die Durchsetzung in den Haushaltsdruckern - mit Pulver wäre das immer eine ziemliche Sauerei, als Fadenrolle ist das eine saubere Sache.
Jetzt kommen wir aber zum
Haken der Geschichte: Die heißen "Würschte" können verfahrensbedingt immer nur an die, schon abgelegten kalten "Würschte" gebacken werden, er erfolgt also eigentlich kein Verschmelzen der Partner, was einen homogenen Verbund hervorrufen würde, sondern ein Verkleben der "Würschte". Die Festigkeit IN Faserrichtung entspricht der des Kunststoffes, quer dazu nur der eines Bruchteils. Die Teile brechen also schneller, wenn man sie nicht längs zur Faser belastet. Dem wirkt man so ein bisschen entgegen, indem man die Faserstruktur kreuz und quer legt, kann den Nachteil aber nicht komplett wettmachen.
Außerdem wird kostengetrieben bei dem Wurschtverfahren eine Art Fassadenschwindel betrieben: die äußeren Schichten sind "massiv", die innere Füllgeometrie ist so eine Art Hohlwabe. Wenn das nicht der Fall wäre, wäre das Ganze recht teuer und immer noch nicht erschwinglich.
Künftige Drucker müssen sich der Herausforderung stellen, wie die vorherige Schicht gleichzeitig aufgewärmt werden kann und die warme "Wurscht" dann mit ausreichend Druck (aber nicht zuviel, sonst leidet die Ablegegenauigkeit) auf die wiedererwärmte Vorgänger"wurscht" gelegt werden kann und dabei ein homogenes Verschmelzen und kein Eigenschaftsverlust entsteht.
Grundsätzlich kann man also sagen, dass bei diesem Wurschtverfahren (Strangablegeverfahren) die Festigkeit in Faserrichtung der des Kunststoffes entspricht und quer dazu deutlich weniger. Aber mehr als Haushaltsgummi kann das Ganze schon...
@Fichtenelch: Um welchen Kunststoff handelt es sich bei Deinem Schloss konkret?
Wenn weitere Erklärungen gewünscht werden - gerne.
Palmström
