Holz, eines der ältesten Baumaterialien überhaupt, ist im 3D Druck bislang noch immer wenig präsent. Die ersten Angebote im Bereich 3D Druck mit Holz reichen jedoch immerhin bis in das Jahr 2012 zurück. Grund genug für uns, den aktuellen Stand im Holz-3D-Druck ein wenig genau zu betrachten.
Wie genau funktioniert 3D Druck mit Holz?
Mittlerweile (August 2021) stehen verschiedene Verfahren für den Holz-3D-Druck zur Verfügung, wobei insbesondere der FDM-Druck und das Binder Jetting zu nennen wären.
Das erste brauchbare Verfahren für den 3D Druck mit Holz wurde 2011/12 durch den Kölner Erfinder Kai Parthy entwickelt und basiert auf der FDM-Technologie. Als Ausgangsstoff dient hierbei ein Holzfilament namens LAYWOO-D3, von Parthy als „printable wood“ bezeichnet, eine Mischung aus recyceltem Holz und einem Polymer als Bindemittel. LAYWOO-D3 hat dieselben thermischen Eigenschaften wie (das ebenfalls aus natürlichen Rohstoffen gewonnene) PLA und kann bei Temperaturen zwischen 175 und 250°C gedruckt werden.
2019 legte ein Forscherteam der Chalmers University of Technology im schwedischen Göteborg den Grundstein für die Möglichkeit, Holz auch mittels Binder Jetting 3D zu drucken. Die Herausforderung, Holz zu zerkleinern, ohne dessen sogenannte „Ultrastruktur“ zu zerstören, lösten die schwedischen Entwickler dabei mittels eines speziellen Gels. Durch die Umwandlung in eine Nanozellulose-Gels in eine spezielle, 3D-druckbare Tinte konnte der genetische Code des Holzes interpretiert und digitalisiert werden.
Ebenfalls auf der Basis des Binder Jetting funktioniert Forust, eine in den USA entwickelte, erst Anfang 2021 auf den Markt gekommene Technologie für den 3D Druck mit Holz. Die Kernidee bei Forust besteht darin, aus Altholz neue Holzobjekte zu formen. Verwendung für den 3D Druck findet dabei ein sehr feiner Holzstaub, bestehend aus Nebenprodukten aus der Holz- und Papierherstellung, wie Zellulosestaub und Lignin. Auf diesem Wege werden Geometrien realisierbar, die subtraktiven Holzbearbeitungs-Prozessen gar nicht umsetzbar wäre. Nach dem Druck lassen sich die Forust-gefertigten Objekte schleifen wie normales Holz.
Welche Vorteile bietet der 3D Druck mit Holz?
Das Hauptinteresse beim Holz-3D-Druck besteht natürlich, wie bei der Holzverarbeitung generell, darin, einen möglichst nachhaltig produzierbaren, zugleich biologisch abbaubaren Werkstoff verwenden zu können. Gegenüber der konventionellen Holzbearbeitung bietet der 3D Druck mit Holz, wie oben bereits erwähnt, zudem den Vorteil, auf diesem Wege filigrane Formen zu fertigen, welche mit konventionellen Technologien so nicht möglich wären.
Lesen Sie mehr über innovativen 3D-Druck-Materialien und die zugehörigen Technologien in unserem Blog.
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