Obwohl uns die Pandemie daran gehindert hat, viele Aktivitäten auszuüben, die wir mögen, sind Familienhobbys wie Heimwerken, Backen und Basteln immer beliebter geworden. Jetzt gibt es eine Möglichkeit, all diese Fähigkeiten zu kombinieren, um etwas völlig Neues zu schaffen. Was Sie jedoch benötigen, ist ein 3D-Drucker.

Ein 3D-Drucker kann schnell alles aus Kunststoff in jeder beliebigen Form drucken. Aber es gibt viele Dinge, die sie nicht tun können. Sie können weder Nudeln in Form der Lieblingszeichentrickfigur Ihres Kindes in 3D drucken, noch können Sie eine Pizza in Form des Logos Ihrer Fußballmannschaft herstellen. Unser neues Forschungspapier, das im Data Bulletin veröffentlicht wurde, zeigt eine einfache Möglichkeit, Ihren 3D-Drucker neu zu gestalten, um Objekte aus Lebensmitteln oder Ton zu erstellen.

In den letzten Jahren ist der 3D-Druck aus Science-Fiction, Forschungslabors und Technologieunternehmen hervorgegangen und in die Hände von Enthusiasten gefallen. Dies liegt daran, dass Drucker billiger und benutzerfreundlicher werden. Einige konkurrierende Marken verkaufen 3D-Drucker-Montagesätze online für weniger als 300 Pfund, und der Preis des Kunststofffilaments des Ausgangsmaterials beträgt weniger als 20 Pfund pro Kilogramm.

Obwohl 3D-Drucker wie sehr komplexe futuristische Maschinen klingen mögen, ist ihre Funktionsweise eigentlich leicht zu verstehen. Die Software, die den 3D-Drucker steuert, benötigt ein 3D-Bild und schneidet es in viele 2D-(flache) Bilder. Dann verwendet der Drucker geschmolzenen Kunststoff als Tinte, um diese flachen Bilder gemäß den Anweisungen der Software übereinander zu "zeichnen". Dieser Haufen dünner Scheiben wird zu einem festen Gegenstand.

Um dieses Ziel zu erreichen, schiebt ein Elektromotor im Drucker das Kunststofffilament in eine Düse. Die Düse wird auf eine Temperatur von über 200 °C erhitzt, um das Kunststofffilament zu schmelzen und aus der Düse zu drücken. Dieser aus Düsen und Motoren bestehende Druckkopf kann sich in alle drei Richtungen (Länge, Breite und Höhe) bewegen, da er auf einer separaten Vorrichtung montiert ist, die aus Motoren, Riemenscheiben, Riemen und Schrauben für diese drei Richtungen besteht. Ein 3D-Drucker hat nichts als einen Druckkopf, ein Bewegungsgerät und eine Platine, die die beiden steuert und mit dem Computer kommuniziert.

So drucken Sie Lebensmittel

Stellen Sie sich vor, Sie schicken Ihrem Freund eine individuelle Torte oder Kaffeetasse aus Ton. Für diese benötigen Sie einen 3D-Drucker, der anstelle von Kunststofffilamenten als Rohstoffe Schlamm-, Gel- oder Schlammmaterialien verwendet. Bei dem Gel oder der Paste kann es sich um Ton oder essbare Dinge handeln, mit denen Sie Formen wie Gelee, Teig, Weichkäse und Marmelade herstellen möchten.

Ein solcher Drucker kann eine leere "Tintenpatrone" zum Befüllen mit Ihren Rohstoffen und einen Druckkopf haben, der aus dieser Patrone "drucken" kann. Solche Drucker gibt es schon seit vielen Jahren. Diese Dinge sind jedoch in der Regel mehr als 1,000 Pfund im Preis. Aber wenn man zu Hause einen machen und Spaß damit haben kann, wer braucht sie dann?

Unsere neue Forschung zeigt, dass Sie einen kostengünstigen 3D-Drucker aus Kunststoff so modifizieren können, dass er Gele und Pasten drucken kann. Der Schlüssel besteht darin, den geschmolzenen Kunststoffdruckkopf durch eine "Spritzenpumpe" zu ersetzen, eine Vorrichtung, die gewöhnliche Kunststoffspritzen hält und das Futter bei Bedarf zusammendrückt. Die Kunststoffspritze selbst kann als Druckerpatrone verwendet werden. Die Spritzenpumpe ist nur ein Kunststoffrahmen, der die Spritze hält. Der Motor kann verwendet werden, um eine Schraube zu drehen, eine Mutter herunterzudrücken und damit den Kolben der Spritze zu drücken, um das Material aus der Nadel der Spritze zu drücken.

3D-gedrucktes Xanthangummi mit Lebensmittelfarbe (links) und transparentem Gellangummi (rechts). Die graue Plastikform wurde zum Vergleich mit dem gleichen Bild in 3D gedruckt

Aber wie macht man eine Spritzenpumpe? Hier wird es interessant. Sie können mit Kunststoff 3D drucken, bevor Sie den Drucker modifizieren. Wenn Sie Ihren Drucker einmal umgebaut haben, können Sie, wenn Sie wieder Kunststoffprodukte drucken möchten, auch einfach wieder auf den alten Druckkopf umsteigen.

Link zu diesem Artikel: Wie modifiziert man einen 3D-Drucker, um maßgeschneiderte Lebensmittel oder Keramik herzustellen?

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