Vor der Massenproduktion von neuen Geräten werden zunächst einmal so genannte Designstudien angefertigt. Aus allen möglichen Materialien wird ein Muster des entsprechen Gerätes oder Gehäuses gebastelt. Erst wenn das den Ansprüchen der Entwickler oder potenzieller Kunden genügt, wird ein Prototyp gebaut.
Diese Vorgehensweise ist in jeder Branche üblich. Ob es sich um eine neue Getränkedose, einen Schaltknüppel für einen Sportwagen oder um einen Rasensprenger handelt, der Ablauf ist immer derselbe. Auch bei Großprojekten baut die Industrie zunächst immer ein Modell, um beispielsweise die Proportionen abschätzen zu können.
Dank Computerunterstützung werden alle Zeichnungen heute natürlich nicht mehr auf dem Reißbrett, sondern gleich elektronisch gemacht. Dreidimensional „schwebt“ schließlich der Entwurf auf dem Bildschirm. Für den Bau des Modells ist heute auch keine Handarbeit mehr notwendig. Mit den entsprechenden Geräten lassen sich schnell – und mehr oder weniger kostengünstig – 3D-Modelle herstellen. Eine Variante der Fertigung erfolgt dabei via Laser, der in einer Kunststofflösung punktuell einen Polymerisationsprozess auslöst. Vorteil: höchste Präzision. Nachteile des Verfahrens: relativ teuer, recht giftige Ausgangsstoffe und nur einfarbige Modelle möglich.
Der Gipsdrucker
Das Unternehmen Contex hat nun einen Drucker im Portfolio, der als Ausgangsmaterial einen speziell aufbereiteten Gips verwendet und per modifiziertem Tintenstrahler das Modell Schicht für Schicht aufbaut. Das verwendete Pulver ist ungiftig und kann bedenkenlos an jedem Arbeitsplatz eingesetzt werden. Da ein Tintenstrahler zum Einsatz kommt, können die weißen Gipspartikel gleich beim Drucken eingefärbt werden. Mit einer 24-Bit-Farbauflösung lassen sich alle Farben darstellen.
Der nicht verwendete „Gips“ wandert wieder in den Vorratsbehälter. Daraus resultieren die relativ niedrigen Verbrauchskosten von 10 bis 20 Cent pro Kubikzentimeter. Die Modelle können maximal 250 x 300 x 200 Millimeter groß ausgedruckt werden. Es spricht aber auch nichts dagegen, die Modelle in Einzelteilen zu fertigen und nachträglich zusammenzusetzen.
Schnelle Fertigung
Die mitgelieferte Software soll eine schnelle Simulation von kritischen Druckaufträgen erlauben. Das unterstützt vor allem Tests und Erprobung von „Ausdrucken“ Nachteil des Verfahrens: Es wird nicht die hohe Präzision eines Laserprototypers erreicht. Die ist in den meisten Fällen aber auch gar nicht erforderlich. Sogar bewegliche Modelle sind möglich. Dann muss nur der Abstand zwischen den einzelnen Teilen ein wenig größer gewählt werden. Laut Aussage des Unternehmens erreicht dieses Verfahren eine fünf bis zehn Mal schnellere Fertigung als alternative Technologien.
Die Modelle werden im so genannten Schichtverfahren mit einer minimalen Schichtstärke (einstellbar) von weniger als 0,1 Millimeter aufgebaut. Zunächst erfolgt die Auftragung einer dünnen „Gipsschicht“, dann „druckt“ der Tintenstrahler die Grundlinien. Die Trägerplatte senkt sich ein wenig herab, und die nächste Gipsschicht wird aufgetragen und „bedruckt“ – so lange, bis das komplette Modell fertig ist. Selbst Hinterschneidungen stellen für den Drucker kein Problem dar. Aus Hohlräumen lässt sich der Gipsstaub nachher einfach herausschütteln.
So arbeitet der Drucker
Der Drucker wird in zwei Varianten angeboten: Die kleinere Version, der „Designmate MX“, bietet eine Auflösung von 300 x 300 dpi und druckt nur monochrom. Die Farbversion „Designmate CX“ bietet eine höhere Auflösung von 600 x 540 dpi.
Erhältlich sind die Modelle in Deutschland beim Aachener Distributor Kisters AG. Der Distributor sieht die Geräte nicht als einzelne Produkte, sondern als Lösungen, die inklusive Software bereits nach kurzer Einarbeitungszeit eine schnelle Umsetzung der Designideen in handliche Modelle erlauben sollen. Preise der Drucker auf Anfrage.
Fazit
Raffinierte Idee, Gips als Rohstoff für Modelle zu nehmen. Im Prinzip handelt es sich bei den Geräten um modifizierte Tintenstrahldrucker, die schichtweise die Modelle aufbauen.
Niedrige Verbrauchskosten und kurze Fertigungszeiten machen die Designmate-Drucker unschlagbar in punkto Verbrauchskosten und Geschwindigkeit bei der Umsetzung auch der wildesten Designphantasien. (mje)
Dieser Beitrag stammt von unserer Schwesterzeitschrift ComputerPartner, der Fachzeitschrift für den ITK-Handel.