Additive Fertigung mit Wüstensand
Bausand wird weltweit knapp, Wüstensand gibt es im Überfluss — doch er galt bisher als unbrauchbar. JSTec hat ein neuartiges Pulverdruckverfahren samt eigener Roboter-Hardware entwickelt, um extrem grobe Granulate additiv zu verarbeiten.
Von der Limitation zur Innovation
Sand ist nach Wasser der meistgenutzte Rohstoff der Erde. Für das Bauwesen und klassische Fertigungsverfahren wird jedoch kantiger Bausand benötigt, der sich ineinander verhakt. Der feine, rundgeschliffene Wüstensand schied für solche Anwendungen bisher völlig aus.
Das galt auch für etablierte 3D-Pulverdruckverfahren: Binder Jetting setzt hochspezifische, feine Pulver voraus, weil grobe Granulate von herkömmlichen Rakelsystemen nicht verarbeitet werden können. JSTec nahm sich dieser Limitierung an und entwickelte eine völlig neue Systemarchitektur für das Pulverbettverfahren.
Durch eine maßgeschneiderte Roboterkinematik und ein angepasstes Binder-Jetting-System lassen sich unregelmäßige und vor allem grobe Körnungen nun homogen schichtweise auftragen und dauerhaft binden. Das Ergebnis sind formstabile, komplexe Strukturen — gedruckt aus einer nahezu unerschöpflichen Ressource.
Ressourcenknappheit durch Technologie lösen
Das primäre Ziel war nicht der Bau eines weiteren 3D-Druckers, sondern eine echte Materialsynthese. Es sollte bewiesen werden, dass technologische Anpassungen im Maschinenbau globale Ressourcenprobleme umgehen können.
Durch die Befähigung, Wüstensand zu verdrucken, eröffnen sich neue Lieferketten für Designobjekte, Architektur-Elemente und komplexe Gussformen. Die Abhängigkeit von teuren, standardisierten Druckpulvern wird durchtrennt und durch ein nachhaltiges, lokal verfügbares Medium ersetzt.
Die Ergebnisse im Detail
Die gedruckten Objekte belegen, was das Verfahren leistet: filigrane Spiralstrukturen zeigen die Stabilität des Binders, poröse organische Körper die Freiheit in der Formgebung — und selbst kleine Figuren geben trotz grober Körnung erstaunliche Details wieder. Aus einem Material, das die Industrie als unbrauchbar abgeschrieben hatte, wird ein tragfähiger Werkstoff für additive Fertigung.
