Zehnfache Druckgeschwindigkeit: Das kühne Versprechen dieses Doppelkopf-FDM-Projekts
Ein neues Kickstarter-Projekt zielt darauf ab, die Geschwindigkeitsgrenzen des 3D-Drucks zu sprengen, indem zwei Druckköpfe an einem einzigen Objekt koordiniert werden. Wir werfen einen Blick auf die intelligente Software, die dies ermöglicht – und erklären, warum das Versprechen der massiven Geschwindigkeitssteigerung einen Haken hat.
Die Geschwindigkeit beim Desktop-3D-Druck ist an ihre Grenzen gestoßen, doch ein neues Doppeldruckkopfsystem des Start-ups Anabolic Mechanics, das gerade auf Kickstarter gestartet ist, schickt sich an, diese Barriere zu durchbrechen. Durch den Einsatz von zwei unabhängigen Druckköpfen, die mithilfe einer proprietären Slicing-Software gleichzeitig an demselben Bauteil arbeiten, zielt die neue DualCore darauf ab, die Druckzeiten um das Zehnfache zu steigern, ohne dabei die Oberflächendetails zu beeinträchtigen.
Die DualCore kann laut Herstellerangaben Druckgeschwindigkeiten von bis zu 1.850 mm/s erreichen, indem die sequentielle Ausführung eines einzelnen Kopfes durch einen koordinierten „Twin-Engine-Druck“ ersetzt wird. Das System ermittelt automatisch, wann der duale Druck erforderlich ist, um die Zykluszeiten zu reduzieren und gleichzeitig die Oberflächenqualität beizubehalten. Die Geschwindigkeit resultiert jedoch nicht allein aus der Koordination der Druckköpfe. Eine Software passt die Schichthöhen variabel an, je nachdem, ob es sich um das Infill (Füllung) oder um Details der Außenfläche handelt.
Die DualCore weist einige bemerkenswerte Innovationen auf, dennoch sollte die Behauptung einer Geschwindigkeit von 1.850 mm/s genauer untersucht werden.
In der Kickstarter-Kampagne von Anabolic Mechanics wird eine Gleichung zur Untermauerung dieser Geschwindigkeit angeführt, doch die Aussage ist schwer greifbar. Es wird nicht wirklich belegt, dass der Drucker buchstäblich mit 1.850 mm/s druckt, wie es die meisten Anwender unter Druckgeschwindigkeit verstehen würden. Stattdessen wird eine schnellere, dickere Art des Innendrucks herangezogen eund in eine „äquivalente“ Geschwindigkeit im Vergleich zu normalen Druckeinstellungen umgerechnet. Dabei wird davon ausgegangen, dass zwei Druckköpfe diese Arbeit nahezu perfekt untereinander aufteilen können.
Das Hauptproblem besteht darin, dass dies nur unter äußerst günstigen Bedingungen funktioniert, wobei Faktoren wie Beschleunigung, Kurvenverhalten, Vibrationen, Extrusionsdruckdynamik, Schmelzkapazität und Kühlung weitgehend außer Acht gelassen werden. Es wird vorausgesetzt, dass der Drucker ein großes Bauteil fertigt, der Großteil des Auftrags aus einfachem Infill besteht und beide Druckköpfe ausgelastet bleiben, ohne sich gegenseitig zu behindern. Zudem wird ein Teil des Geschwindigkeitsvorteils dadurch erzielt, dass das Innere des Objekts gröber und weniger detailliert gedruckt wird, während die Außenseite präzise bleibt. Dies mag eine kluge Designentscheidung sein, ist jedoch nicht gleichbedeutend mit der Aussage: „Dieser Drucker druckt grundsätzlich alles mit 1.850 mm/s.“ Eine fairere Angabe wäre, dass in Idealfällen eine „äquivalente Geschwindigkeit“ von etwa 1.850 mm/s erreicht werden kann.
Im kollaborativen Modus ist der zweite Kopf oft von 30 % bis 50 % der Bauteilgeometrie ausgeschlossen, um einen Sicherheitsabstand zu wahren. Dies bedeutet, dass das Versprechen der 10-fachen Geschwindigkeit nur für massive, breite Bauteile gilt, bei denen die Köpfe ausreichend Bewegungsspielraum haben. Auf einem Standard-Druckbett von 300 mm kommen sich die Köpfe praktisch ständig in die Quere.
Bei kleinen Bauteilen gibt Anabolic eine realistischere und branchenübliche Geschwindigkeit von 485 mm/s an.
Wie kategorische Schichthöhen die Geschwindigkeit steigern
Die Slicing-Software ist das interessanteste Merkmal dieses Systems, da sie zwei verschiedene Schichthöhen innerhalb derselben Schicht verwaltet. Um die strukturelle Bindung zu gewährleisten, fügt der Slicer „Transition Merger Loops“ (Übergangs-Verschmelzungsschleifen) an den Schnittstellen zwischen feinen und dicken Schichtbereichen hinzu.
Der Unterschied zur normalen dynamischen Schichthöhe besteht darin, dass das System nicht nur auf die Geometrie reagiert. „Schichthöhen werden intelligent nach Druckkategorie zugewiesen“, so das Unternehmen. „Mit anderen Worten: Der Slicer erkennt, dass eine sichtbare Außenwand und ein verborgenes internes Infill nicht auf dieselbe Weise behandelt werden müssen.“
Die Software nutzt zudem das sogenannte „Overflow Anchor Seeding“, um interne Hohlräume zu schaffen, die in einem kontinuierlichen Überlaufverfahren gefüllt werden. Dies erzeugt solide interne Verankerungspunkte, die die Haltbarkeit des Bauteils erhöhen sollen. „Anstatt die Festigkeit allein der schwachen Schicht-zu-Schicht-Haftung zu überlassen, bildet dies solide interne Ankerpunkte, die den Druck von innen heraus zusammenhalten“, erklärt Anabolic. Sobald die Anker geformt sind, schließt der Druckvorgang diese mit dem Top-Fill ab. Das Ergebnis ist eine stabilere Innenstruktur ohne sichtbare Auswirkungen auf die Außenfläche. Normalerweise würde man einfach ein belastbareres Material wählen, aber um beispielsweise einen PLA-Druck stabiler zu machen, klingt dieser Ansatz vielversprechend.
Werden 100 Exemplare derselben großen mechanischen Halterung aus einem Material gedruckt, könnte die Fähigkeit der DualCore, das Innere zu fertigen und gleichzeitig die Außenseite zu verfeinern, hunderte von Stunden einsparen. Für Hobbyanwender stellt sich jedoch die Frage, ob ein Toolchanger für mehr Flexibilität oder ein Hochgeschwindigkeitsdrucker mit nur einem Kopf für reine Beschleunigung die bessere Wahl wäre.
Gründer und Chefingenieur Sargon Tony Hajjar entwickelte diese Slicing-Software im Jahr 2024 am MIT. Um den gleichzeitigen Betrieb von zwei Extrudern in einem Druckauftrag zu ermöglichen, entwickelten Hajjar und sein Team neue Strategien für die Pfadgenerierung, Infill-Optimierung, Lastverteilung und Fusionsalgorithmen, um Ästhetik, Festigkeit und Geschwindigkeit in Einklang zu bringen.
Sollte die Software-Technologie die Versprechungen erfüllen, wäre es keine Überraschung, wenn sie zeitnah von etablierten Akteuren auf dem FDM-Markt übernommen wird. Tatsächlich wirkt die Hardware hier fast nebensächlich. Auffällig ist, dass das Unternehmen den Drucker nicht im tatsächlichen Betrieb mit beiden Druckköpfen zeigt. Es existieren Videos, in denen ein Kopf druckt, solche, in denen sich beide Köpfe bewegen (ohne zu drucken), sowie digitale Renderings. Nun gut, es handelt sich um ein Kickstarter-Projekt, das sich noch in der Entwicklungsphase befindet, aber unser Interesse ist geweckt.
Derzeit hat die Kickstarter-Kampagne etwa die Hälfte ihres Ziels erreicht (ca. 40.000 € von 85.500 €) bei einer Restlaufzeit von 21 Tagen.
Eine einzelne AM DualCore-Einheit wird für 840 $ (ca. 719 €, Super Early Bird) angeboten, was einem Rabatt von 30 % gegenüber dem geplanten Verkaufspreis von 1.200$ entspricht.
Bei erfolgreicher Finanzierung ist die Lieferung für Juli und August 2026 geplant. Der Hersteller gewährt eine einjährige Garantie auf den Drucker, ausgenommen Extruder und Verschleißteile, und gibt an, dass der Versand innerhalb der USA kostenlos erfolgt.
Technische Daten
Anmerkung der Redaktion: Dieser Artikel berichtet über eine Kickstarter-Crowdfunding-Kampagne. Kickstarter ist kein Geschäft; Kampagnen sind rechtlich nicht verpflichtet, Crowdfunding-Zusagen zu erfüllen oder Rückerstattungen für nicht eingelöste Kampagnenprämien anzubieten. Für weitere Informationen lesen Sie bitte unseren Artikel 8 Things to Watch for When Backing a 3D Printing Kickstarter.
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