DIMAP SCARA : Der erste 3D-gedruckte Roboter
Ein Forschungsprojekt, das eine echte Weltpremiere hervorbringt: Das ist DIMAP, ein von der EU gefördertes Forschungsprojekt zur Entwicklung von neuartigen 3D-Druckmaterialien. Der vollständige Name von DIMAP lautet "Novel nanoparticel enhanced Digital Material for 3D Printing and their application shown for robotic and electronic industry", und beteiligt waren daran 12 Partner aus 5 Ländern. Koordiniert wurde das Projekt von dem oberösterreichischen Forschungsunternehmen Profactor, Ziel war es, druckfähige Materialien mit besonderen thermischen und elektrischen Leitfähigkeiten zu entwickeln - und das Ergebnis ist der Roboter DIMAP SCARA, der Mitte November zum ersten Mal öffentlich präsentiert wurde.
Dabei handelt es sich um einen horizontal agierenden Gelenkarmroboter, der von Festo entwickelt und in Betrieb genommen wurde. Zwei bewegte Achsen zeigen zwei unterschiedliche Lösungen für einen gedruckten rotatorischen Antrieb. Doch das spannende an dem Roboter ist die hohe Funktionsintegration: Dank additiver Fertigung ist das mit einer geringen Anzahl an Bauteilen und einer besonders leichte Konstruktion möglich. Sowohl tragende als auch funktionelle Kunststoffkomponenten wurden im soganennaten PolyJet-Verfahren mit den neuen Druckmaterialien additiv gefertigt.
PolyJet ist eine 3D-Drucktechnik, bei der flüssige lichthärtende Kunststoffe - sogenannte Tinten - über Druckköpfe schichtweise aufgetragen und ausgehärtet werden. Es können gleichzeitig verschiedene Tinten in einer Schicht verarbeitet werden, um unterschiedliche Eigenschaften oder Farben in einem gedruckten Objekt zu vereinen. Im Forschungsprojekt DIMAP wurden Tinten mit ganz neuen Eigenschaftsprofilen entwickelt. Das sind etwa elektrisch leitfähige Tinten mit Silbernanopartikeln, mit denen Leiterbahnen gedruckt werden können, thermisch leitfähige Tinten mit keramischen Nanopartikeln, die für die Kühlung von LEDs engesetzt werden, schäumbare Tinten für Leichtbauanwendungen und Tinten aus Polyimid für sehr hohe Temperaturbeständigkeit und chemische Beständigkeit. Alle vier Tinten kommen in dem neuen Roboter DIMAP SCARA zum Einsatz und zeigen hier ihre Praxistauglichkeit.
Leo Schranzhofer, Projektleiter von DIMAP bei Profactor, sieht darin ein Blick in die industrielle Zukunft: "DIMAP gibt uns einen Einblick in die zukünftigen Möglichkeiten des 3D-Drucks. Das Ergebnis öffnet die Tür zu einer neuen Generation von hochfunktionalen Produkten". Denn das Ziel ist es, die Tinten und das Druckverfahren für den zukünftigen industriellen Einsatz in Produkten abzustimmen.
Das bisher einzige Expemplar von DIMAP SCARA wurde vom Projektpartner cirp produziert, einem auf Kunststoffteile, Prototypen und additive Fertigung spezialisierten Unternehmen mit Sitz in Heimsheim bei Stuttgart. Die Produktionsanlagen selber stammen von Stratasys, einem führenden Anbieter im Bereich des 3D-Drucks. Den insgesamt 17 Projektpartnern ging es vor allem darum, eines zu beweisen: Multi-Material Additive Manufacturing funktioniert - hier das Video dazu: