PICO Pµlse und 3D-Drucktechnologie helfen bei der Reproduktion von Kunstwerken

Studenten stellen ein System zur Lackverteilung mit mehreren Technologien her

In den letzten Jahren ist der 3D-Druck in der Welt der Forschung und des Designs immer beliebter geworden. Beim 3D-Druck werden aufeinanderfolgende Materialschichten aufgetragen, bis ein dreidimensionales Objekt entsteht. Die Nachfrage nach dieser Technologie ist aufgrund der nachgewiesenen Zeit- und Kostenersparnis gestiegen. Anders als bei der maschinellen Bearbeitung fällt beim 3D-Druck eines Teils nur wenig bis gar kein Abfall an, da man das Material nach Bedarf hinzufügt, anstatt es wegzuschneiden.

Diese Technologie wurde zunächst für den Druck kleiner Prototypen entwickelt, um neue Designs in Fertigungsprozessen zu testen. Heute wird der 3D-Druck in fast allen Branchen eingesetzt, und zwar nicht nur für den Prototypenbau. Der 3D-Druck wird auch in der Kunstindustrie eingesetzt. Mit Hilfe von Flüssigkeitsdosierungstechnologien wie dem Nordson EFD’s PICO PICO Pµlse® Jet-Ventil von Nordson EFD konnten Studenten am MIT nahezu makellose Repliken von Kunstwerken herstellen. Diese Repliken werden oft an Museen verteilt, die keinen Zugang zu den Originalen haben, weshalb eine einwandfreie Ausführung erforderlich ist.

Ein Arrangement in Farbe und Glanz

Für die Nachbildung von Kunstwerken sollten die Studenten eine Technologie entwickeln, mit der farbige Materialien mit hoher räumlicher Auflösung aufgetragen werden können, während gleichzeitig ein glänzendes Material, der so genannte Lack, auf das gedruckte Kunstwerk aufgetragen wird. Das Hinzufügen des Glanzes war eine entscheidende Komponente für ihren Erfolg, da der Lack die Oberflächenqualität verbessert, sobald die Farbe getrocknet ist. Ohne die Zugabe von Lack entsteht oft eine ungleichmäßige Oberfläche, und das Produkt kann unfertig aussehen.

Eine der größten Herausforderungen bei der Herstellung von räumlich variierenden Glanzeigenschaften liegt im Druckverfahren selbst. 3D-Drucker können keine glänzenden Materialien drucken, da die Druckdüsen keine hochviskosen Materialien mit großen Partikelgrößen drucken können. Folglich sind die gleichen Düsen, die für hochauflösende Drucke erforderlich sind, wie sie in 3D-Druckern verwendet werden, nicht für den Druck eines breiten Spektrums von Glanzeigenschaften geeignet.

Auftragen von hochviskosen, partikelgefüllten Materialien

Um die Einschränkungen beim Glanzdruck zu überwinden, schlugen die Studenten ein Drucksystem vor, das auf der PICO Pµlse-Jetting-Technologie von Nordson EFD und der Tintenstrahl-3D-Drucklösung eines anderen Anbieters basiert. Die Kombination der beiden Technologien ermöglichte die Dosierung von Materialien mit sehr hoher Viskosität und relativ großen Partikelgrößen sowie den Druck in der Farbe und Form, die für die Nachbildung des Kunstwerks erforderlich waren. Durch die Jet-Dosierung des hochviskosen Materials konnten die Studenten den Glanz einer Oberfläche steuern, um eine durchgängig gleichmäßige Schicht zu gewährleisten, und gleichzeitig handelsübliche Lacke verwenden.

Die PICO Pµlse ermöglicht ein schnelleres und präziseres Spritzen auf jeder Oberfläche, auch auf unebenen und schwer zugänglichen Flächen, wodurch sich dieses Ventil hervorragend für das Auftragen von Lack auf komplizierte Kunstwerke eignete. Der Lack wurde mit weniger Turbulenzen aufgetragen, was zu einer besseren Konsistenz und Platzierung des Lackauftrags führte. Dies trug dazu bei, die erforderlichen nahezu makellosen Kunstrepliken zu erstellen.

Das komplette System, das die Studenten herstellen konnten, umfasste drei PICO Pµlse Jet-Ventilsysteme, einen Roboter, ein Portal und eine Steuerung. Der Roboter wurde eingesetzt, um die Dispenser entlang der Z-Achse und das Kunstwerk entlang der X- und Y-Achse zu bewegen und zu positionieren. Die PICO Pµlse wurde verwendet, um verschiedene Lacke mit unterschiedlichen Viskositäten aufzutragen. Die Bewegung des Roboters und die Impulszeit der Ventile wurden von der Steuerung koordiniert.

Vom Unfertigen zum Makellosen

Mit dem neuen modifizierten 3D-Drucksystem konnten die Studenten eine Reihe druckbarer Lacke optimieren, die mit einer Auflösung von 450 μm gleichmäßig aufgetragen werden können. Mit diesem System können sie erfolgreich Lacke mit einer breiten Palette von Viskositäten auftragen und matte Lacke mit Partikeln verarbeiten. Dank dieser Fähigkeit können die Studierenden je nach gewünschtem Endergebnis eine breite Abdeckung von sehr glänzenden bis zu matten Reflexionen erzielen.

Erfahren Sie mehr über unsere Strahlventil-Lösungen:PICO Pµlse Jet-Systeme

Wenn Sie Fragen zu unseren Flüssigkeitsdosiersystemen haben, zögern Sie nicht, uns eine E-Mail an [email protected] zu senden.

Über Joseph Peltier

Joseph Peltier ist der Nordson EFD New England Sales Manager (MA, ME, NH, VT). Er verfügt über mehr als 20 Jahre Erfahrung in der Flüssigkeitsdosiertechnologie, einschließlich Tischdosierung mit Kartuschen und Dosiernadeln, pneumatischen Ventilen, Jetting und berührungsloser Dosierung sowie Dosierrobotern. Er hat einen Bachelor of Science von der University of Massachusetts, Amherst.