MIT-Forscher drucken Elektromotor einfach aus
Cambridge – Luis Fernando Velásquez-García und sein Team vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben einen Drucker entwickelt, der die für Elektromotoren unterschiedlichen Werkstoffe in die entsprechende Form bringt. Die Forscher haben als erstes einen kompletten Linearmotor hergestellt, für den magnetische, elektrisch leitende Materialien wie Kupfer und Stahl erforderlich sind.
Antrieb für Robotik und Industrie
«Wir glauben, dass mit dieser Technik eine Vielzahl von elektrischen und elektronischen Bauteilen hergestellt werden kann», so Velásquez-García. Linearmotoren erzeugen eine geradlinige Bewegung, keine Rotation. Sie werden beispielsweise in der Robotik, in Förderanlagen für Gepäck und Pakete sowie in Verkehrsmitteln wie Magnetschwebebahnen eingesetzt. 3D-Drucker können bisher allenfalls mit zwei unterschiedlichen Materialien arbeiten, heisst es.
Der MIT-Drucker verarbeitet dank zwei zusätzlicher Extruder drei Werkstoffe, um ein Produkt zu erzeugen. Ausserdem mussten die Wissenschaftler für jedes Material eine eigene Tinte und eine Lösung für das Aushärten finden. Einfach mit Metallpulver und Laser konnten sie nicht arbeiten, weil manche Werkstoffe durch übergrosse Hitze ihre Funktionalität einbüssen, magnetisierbare oder dielektrische Materialien etwa, die als Isolation für Kupferleistungen benötigt werden.
Hohe Präzision ist entscheidend
Das Team verwendet strategisch platzierte Sensoren und ein neuartiges Steuerungssystem, damit sich jede Düse, aus der die Tinte gesprüht wird, um die nächste Schicht des Bauteils herzustellen, präzise und vorhersehbar bewegt. So haben die Entwickler sichergestellt, dass jede Materialschicht korrekt ausgerichtet ist. Das ist entscheidend, denn schon ein kleiner Fehler bei der Ablage des Materials kann die Leistung des Motors entscheidend verringern, sodass er unbrauchbar wird. (pte/mc/ps)
