DE102022104241A1

DE102022104241A1 - 3D-Drucker zum 3D-Drucken von Bauelementen sowie Verfahren zum Herstellen wenigstens eines Bauelements

Info

Publication number: DE102022104241A1
Application number: DE102022104241.3A
Authority: DE
Inventors: Ines Dani; Christian GUIST; Martin Guist
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-02-23
Filing date: 2022-02-23
Publication date: 2023-08-24

Abstract

Die Erfindung betrifft einen 3D-Drucker (1) zum 3D-Drucken von Bauelementen (9), mit einer Kammer (11), in welcher ein Werkstoff (5), aus welchem das jeweilige Bauelement (9) herzustellen ist, in flüssigem oder pastösem Zustand des Werkstoffs (5) zumindest vorübergehend aufnehmbar ist, und mit wenigstens einem Druckkopf (2), welcher eine Austrittöffnung (6) aufweist, über welche zum 3D-Drucken des jeweiligen Bauelements (9) der Werkstoff (5) aus der Kammer (11) in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs (5) auf ein Substrat (8) aufbringbar ist,wobei die Kammer (11) ein Volumen (11) aufweist, welches veränderbar ist, wodurch zum 3D-Drucken des jeweiligen Bauelements (9) der flüssige oder pastöse Werkstoff (5) aus der Kammer (11) herausförderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen 3D-Drucker zum 3D-Drucken von Bauelementen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen wenigstens eines Bauelements durch 3D-Drucken.
Die DE 10 2015 002 967 A1 offenbart ein 3D-Druckwerkzeug. Aus der DE 10 2016 224 047 A1 ist ein Druckkopf für einen 3D-Drucker bekannt. Außerdem offenbart die EP 2 914 563 B1 ein Druckverfahren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen 3D-Drucker zum 3D-Drucken von Bauelementen sowie ein Verfahren zum Herstellen wenigstens eines Bauelements durch 3D-Drucken zu schaffen, sodass das Bauelement besonders präzise hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen 3D-Drucker mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen einfach auch als Drucker bezeichneten 3D-Drucker zum 3D-Drucken von Bauelementen. Unter dem 3D-Drucken ist ein generatives Fertigungsverfahren zu verstehen, welches auch als generatives Herstellungsverfahren, generative Fertigung oder additive Fertigung bezeichnet wird. Somit wird der 3D-Drucker verwendet, um das jeweilige Bauelement durch das genannte 3D-Drucken herzustellen. Der 3D-Drucker weist eine Kammer auf, in welcher ein Werkstoff, aus welchem das jeweilige Bauelement herzustellen ist oder hergestellt wird, in flüssigem oder pastösem Zustand des Werkstoffs zumindest vorübergehend aufnehmbar oder aufgenommen ist. Der 3D-Drucker weist außerdem wenigstens einen Druckkopf auf, welcher, insbesondere genau oder wenigstens, eine Austrittsöffnung aufweist, über welche zum 3D-Drucken des jeweiligen Bauelements der Werkstoff aus der Kammer in den flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs auf ein Substrat aufbringbar ist. Mit anderen Worten wird bei dem 3D-Drucken der flüssige oder pastöse Werkstoff aus der Kammer durch die Austrittsöffnung hindurchgefördert oder hindurchgeleitet und somit auf das Substrat aufgebracht, mithin aufgedruckt, um dadurch das Bauelement auf das Substrat aufzudrucken, mithin auf dem Substrat durch das 3D-Drucken herzustellen.
Wenn im Folgenden die Rede von dem Zustand des Werkstoffs ist, so ist auch unter, falls nichts anderes angegeben ist, der flüssige oder pastöse Zustand des Werkstoffs zu verstehen. Unter dem Merkmal, dass der Werkstoff in der Kammer in flüssigem oder pastösem Zustand des Werkstoffs aufnehmbar oder aufgenommen ist, ist zu verstehen, dass der Werkstoff beispielsweise in flüssigem oder pastösem Zustand des Werkstoffs in die Kammer einleitbar ist oder eingeleitet wird, oder aber der Werkstoff ist oder wird in festem Zustand des Werkstoffs in die Kammer einleitbar oder eingeleitet und in der Kammer aus dem festem Zustand in den flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs überführt, insbesondere dadurch, dass der Werkstoff, insbesondere in der Kammer beziehungsweise während er in der Kammer ist, erwärmt wird. Unter dem pastösen Zustand ist ein pastenartiger oder teigiger Zustand des Werkstoffs zu verstehen. Mit anderen Worten ist der Werkstoff in seinem pastösen Zustand eine Paste, mithin eine auch als Suspension bezeichnetes Feststoff-Flüssigkeitsgemisch insbesondere mit einem hohen Gehalt an Festkörpern, wobei die Paste, im Gegensatz zu einer Flüssigkeit, nicht (mehr) fließfähig, sondern streichfest ist. Unter dem flüssigen Zustand des Werkstoffs ist zu verstehen, dass der Werkstoff eine Flüssigkeit ist, mithin flüssig ist.
Um nun das Bauelement insbesondere auch mit einer komplexen Geometrie des Bauelements besonders präzise herstellen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kammer ein Volumen aufweist, welches veränderbar ist, wodurch zum 3D-Drucken des jeweiligen Bauelements der flüssige oder pastöse Werkstoff aus der Kammer herausförderbar, das heißt abführbar und hierdurch beispielsweise durch die Austrittsöffnung hindurchförderbar und auf das Substrat aufbringbar, mithin aufdruckbar ist. Mit anderen Worten, durch Verändern des Volumens kann zumindest ein Teil des zunächst in der Kammer aufgenommenen, flüssigen oder pastösen Werkstoffs aus der Kammer herausgefördert, das heißt abgeführt werden, um hierdurch das jeweilige Bauelement auf das Substrat aufzudrucken. Wird beispielsweise ausgehend von einem Ausgangszustand das Volumen der Kammer verkleinert, so wird hierdurch beispielsweise zumindest ein Teil des zunächst in der Kammer aufgenommenen, flüssigen oder pastösen Werkstoffs aus der Kammer herausgefördert. Insbesondere wird durch das Verkleinern des Volumens der Kammer ein insbesondere auf den in der Kammer aufgenommenen, flüssigen oder pastösen Werkstoff wirkender Überdruck bewirkt oder erzeugt, wobei durch den Überdruck zumindest ein Teil des in der Kammer aufgenommenen Werkstoffs aus der Kammer herausgefördert, insbesondere abgeführt, wird. Beispielsweise wird durch das von dem Ausgangszustand ausgehende Verkleinern des Volumens das Volumen von einem ersten Wert auf einen gegenüber dem ersten Wert geringeren, zweiten Wert verändert. Beispielsweise wird durch das Verkleinern des Volumens zumindest ein Teil des in der Kammer aufgenommenen, flüssigen oder pastösen Werkstoffs in einen von der Kammer unterschiedlichen Bereich des 3D-Druckers und/oder hin zu der Austrittsöffnung gefördert. Wird dann beispielsweise das Volumen der Kammer (wieder) vergrößert, insbesondere derart, dass der Ausgangszustand eingestellt wird, sodass beispielsweise das Volumen der Kammer von dem zweiten Wert (wieder) auf den ersten Wert verändert, insbesondere vergrößert, wird, so wird hierdurch beispielsweise das Herausfördern des flüssigen oder pastösen Werkstoffs aus der Kammer beendet und beispielsweise wird zumindest ein Teil des in dem genannten, von der Kammer unterschiedlichen Bereich angeordneten Werkstoffs, insbesondere zurück, in die Kammer gefördert, mithin in die Kammer hineingefördert und/oder zumindest ein Teil des flüssigen oder pastösen Werkstoffs wird von der Austrittsöffnung weggefördert. Beispielsweise wird durch das Erzeugen beziehungsweise Bewirken des Überdrucks ein Ausgabevorgang gestartet, wobei beispielsweise bei dem Ausgabevorgang zumindest ein Teil des in der Kamera angeordneten, flüssigen oder pastösen Werkstoffs aus der Kammer herausgefördert und insbesondere zu der Austrittsöffnung hingefördert und dabei durch die Austrittsöffnung hindurchgefördert und beispielsweise auf das Substrat aufgebracht wird. Durch das insbesondere auf das Verkleinern des Volumens folgende Vergrößern des Volumens der Kammer, wird der Ausgabevorgang beispielsweise gestoppt, sodass beispielsweise das Herausfördern des flüssigen oder pastösen Werkstoffs aus der Kammer gestoppt, das heißt beendet wird. Beispielsweise wird durch das insbesondere auf das Verkleinern des Volumens der Kammer folgende Vergrößern des Volumens der Kammer ein Unterdruck, insbesondere in der Kammer, bewirkt, wobei der Unterdruck beispielsweise auf den noch in der Kammer angeordneten Werkstoff wirkt. Insbesondere wird durch Erzeugen beziehungsweise Bewirken des Unterdrucks ein Teil des durch Bewirken des Überdrucks aus der Kammer herausgeförderten, flüssigen oder pastösen Werkstoffs zurück in die Kammer gefördert und/oder zumindest ein Teil des flüssigen oder pastösen Werkstoffs wird von der Austrittsöffnung weggefördert, sodass beispielsweise durch das Stoppen des Ausgabevorgangs insbesondere gestoppt oder beendet wird, dass der flüssige oder pastöse Werkstoff die Austrittsöffnung durchströmt. Somit wird beispielsweise durch das Stoppen des Ausgabevorgangs das Aufbringen des flüssigen oder pastösen Werkstoffs auf das Substrat gestoppt. Es ist erkennbar, dass der 3D-Drucker nach Art einer Pipette ausgebildet ist und/oder fungiert, wodurch der flüssige oder pastöse Werkstoff bei dem Aufbringen des Werkstoffs auf das Substrat präzise dosiert werden kann. Insbesondere kann durch das Erzeugen oder Bewirken des Unterdrucks, mithin durch das insbesondere auf das Verkleinern des Volumens folgende Vergrößern des Volumens der Kammer vermieden werden, dass der flüssige oder pastöse Werkstoff unkontrolliert und somit unerwünscht die Austrittsöffnung durchströmt. Mit anderen Worten kann verhindert werden, dass der flüssige oder pastöse Werkstoff unkontrolliert und somit unerwünschter Weise aus dem 3D-Drucker herauskleckert oder heraustropft und unkontrolliert auf das Substrat gelangt und sich unkontrolliert auf dem Substrat verbreitet. Ferner kann beispielsweise eine Menge des die Austrittsöffnung durchströmenden und somit auf das Substrat aufzubringenden Werkstoffs besonderes präzise eingestellt, das heißt dosiert werden, sodass mittels des erfindungsgemäßen 3D-Druckers das Bauelement besonders präzise hergestellt werden kann.
Beispielsweise nach dem Aufbringen, insbesondere Aufdrucken, des insbesondere zunächst flüssigen oder pastösen Werkstoffs auf das Substrat härtet der Werkstoff aus, sodass der Werkstoff und somit das Bauelement fest wird. Hierdurch wird das oder ist das Bauelement, insbesondere in seinem vollständig hergestellten Zustand, ein Festkörper.
Der 3D-Drucker eignet sich besonders gut zum Herstellen einer jeweiligen Leiterbahn als das jeweilige Bauelement. Mit anderen Worten ist es beispielsweise denkbar, dass eine jeweilige Leiterbahn als das jeweilige Bauelement herstellbar ist oder hergestellt wird. Vorzugsweise ist der Werkstoff ein metallischer Werkstoff. Beispielsweise wird als der Werkstoff ein elektrisch leitfähiger Werkstoff, insbesondere ein metallischer Werkstoff, verwendet, wobei es denkbar ist, dass der Werkstoff beispielsweise zumindest Zinn, insbesondere zumindest ein Lötzinn, umfasst oder ist. Insbesondere ist es diesbezüglich denkbar, dass das Substrat eine Platte, insbesondere aus einem elektrisch isolierenden Material, ist, wobei durch das Aufbringen, insbesondere Aufdrucken, des Werkstoffs und somit des Bauelements, insbesondere der Leiterbahn, auf die Platte das Bauelement, insbesondere die Leiterbahn, mit der Platte verbunden wird. Die Platte und das auf die Platte aufgebrachte, insbesondere aufgedruckte, Bauelement bilden eine Baueinheit, welche eine auch als Leiterplatte, Leiterkarte, Platine, gedruckte Schaltung oder Leiterplatine bezeichnet wird. Somit wird der Druckkopf insbesondere verwendet, um die Baueinheit und somit das jeweilige Bauelement herzustellen. Der Druckkopf ist Bestandteil des einfach auch als Drucker bezeichneten 3D-Druckers, mittels welchem das jeweilige Bauelement, insbesondere die Baueinheit, herstellbar ist oder hergestellt wird. Der Druckkopf wird auch als erster Druckkopf bezeichnet. Wenn im Folgenden die Rede von dem Druckkopf ist, so ist auch unter, falls nichts anderes angegeben ist, der erster Druckkopf zu verstehen, mittels welchem das insbesondere als Leiterbahn ausgebildete Bauelement herstellbar ist oder hergestellt wird. Beispielsweise umfasst der Drucker einen zusätzlich zu dem ersten Druckkopf vorgesehenen, zweiten Druckkopf, mittels welchem beispielsweise das Substrat, insbesondere die Platte, durch 3D-Drucken herstellbar ist oder hergestellt wird. Somit ist es beispielsweise denkbar, dass mittels des zweiten Druckkopfes zunächst zumindest ein Teilbereich des Substrats durch 3D-Drucken hergestellt wird. Insbesondere daraufhin wird beispielsweise mittels des ersten Druckkopfes zumindest ein Teil des Bauelements, insbesondere Leiterbahn, auf den bereits hergestellten Teilbereich des Substrats aufgedruckt, insbesondere dadurch, dass der Werkstoff insbesondere in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs aus der Kammer durch die Austrittsöffnung hindurchgefördert und somit über die Austrittsöffnung aus der Kammer an deren Umgebung gefördert und dabei auf den Teilbereich aufgebracht und somit aufgedruckt wird, um dadurch das Bauelement auf den Substrat durch 3D-Drucken herzustellen. Unter dem zuvor genannten, elektrisch isolierenden Material ist ein elektrisch nichtleitendes Material, mithin ein Isolierstoff zu verstehen, welcher insbesondere als ein Nichtleiter ausgebildet ist, dessen elektrische Leitfähigkeit weniger als 10^-8 Scm^-1, insbesondere zumindest 10¹⁰ Scm^-1, beträgt.
Insbesondere dann, wenn das Bauelement als eine Leiterbahn herstellt wird, ist es wünschenswert, das Bauelement als eine präzise und dünne Bahn auf das Substrat aufzubringen und somit herzustellen. Versuche haben gezeigt, dass es bei Verwendung von herkömmlichen Druckköpfen dazu kommen kann, dass der flüssige oder pastöse Werkstoff unkontrolliert aus dem jeweiligen, herkömmlichen Druckkopf, insbesondere aus einer jeweiligen Düse des jeweiligen, herkömmlichen Druckkopfes, ausströmen und somit unkontrolliert auf das Substrat tropfen und sich somit unkontrolliert auf der Trägerstruktur ausbreiten kann. Dies kann nun mittels des erfindungsgemäßen 3D-Druckers vermieden werden.
Durch Fördern des Werkstoffs durch die Austrittsöffnung hindurch kann der Werkstoff, insbesondere in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs, mittels des 3D-Druckers, insbesondere mittels des Druckkopfes, auf das Substrat aufgedruckt werden, wodurch das Bauelement auf das Substrat aufgedruckt wird. Mit anderen Worten, um das Bauelement durch das 3D-Drucken herzustellen, wird der Werkstoff in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs aus der Kammer über die Austrittsöffnung abgeführt und hierdurch an die Umgebung geleitet und auf das Substrat aufgebracht, mithin aufgedruckt. Insbesondere wird beispielsweise der Werkstoff, insbesondere in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs, durch die Austrittsöffnung hindurchgefördert und somit über die Austrittsöffnung an die Umgebung gefördert und auf das Substrat aufgebracht, insbesondere aufgedruckt, während der Druckkopf relativ zu dem Substrat bewegt wird, insbesondere entlang wenigstens oder genau einer Bewegungsbahn. Hierdurch können der Werkstoff und somit das Bauelement entlang der Bewegungsbahn auf das Substrat aufgebracht und somit aufgedruckt werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Druckkopf entlang einer ersten Richtung und entlang einer zweiten Richtung und beispielsweise auch entlang einer dritten Richtung relativ zu dem Substrat bewegbar ist oder bewegt wird, insbesondere während der Werkstoff insbesondere in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs aus der Kammer durch die Austrittsöffnung hindurchgefördert und somit an die Umgebung geleitet oder gefördert und auf das Substrat aufgebracht wird. Insbesondere ist es denkbar, dass die erste Richtung senkrecht zur zweiten Richtung verläuft. Insbesondere ist denkbar, dass die dritte Richtung senkrecht zur ersten Richtung und senkrecht zur zweiten Richtung verläuft. Die erste Richtung und die zweite Richtung spannen eine Bewegungsebene auf, wobei es denkbar ist, dass der Druckkopf in der Bewegungsebene relativ zu dem Substrat bewegbar ist oder bewegt wird, insbesondere während über die Austrittsöffnung der Werkstoff aus der Kammer, insbesondere in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs, auf das Substrat aufgebracht wird. Hierdurch kann das Bauelement mit einer bedarfsgerechten und insbesondere auch komplexen Form auf das Substrat aufgebracht, das heißt aufgedruckt werden, und zwar auf zeit- und kostengünstige Weise. Beispielsweise verläuft die Bewegungsbahn in der Bewegungsebene. Insbesondere ermöglicht es der erfindungsgemäße 3D-Drucker, dass der flüssige oder pastöse Werkstoff aus der Kammer gleichmäßig, dünn und präzise auf das auch als Träger oder Trägerstruktur bezeichnete Substrat aufgebracht werden kann
Um ein unkontrolliertes Austreten des flüssigen oder pastösen Werkstoffs aus dem 3D-Drucker besonders sicher vermeiden und somit das Bauelement besonders präzise herstellen zu können, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Kammer zumindest teilweise durch eine elastisch, insbesondere gummielastisch, verformbare Wandung, insbesondere direkt, begrenzt ist, wobei das Volumen der Kammer durch elastisches Verformen der Wandung veränderbar ist. Somit wird beispielsweise zum Verkleinern des Volumens eine Kraft, insbesondere direkt, auf die Wandung ausgeübt. Hierdurch wird beispielsweise die Wandung von dem zuvor genannten Ausgangszustand in einen Verformungszustand überführt, in welchem die Wandung gegenüber dem Ausgangszustand, insbesondere elastisch und/oder stärker, verformt ist. Um beispielsweise daraufhin das Volumen (wieder) zu vergrößern, wird beispielsweise das Ausüben der Kraft auf die Wandung beendet. In der Folge kann die Wandung beispielsweise selbstständig von dem Verformungszustand in den Ausgangszustand zurückkehren, insbesondere (elastisch) zurückfedern. Dadurch kann das Volumen der Kammer besonders einfach verändert, das heißt variiert werden.
Um den Werkstoff besonders präzise dosieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kammer zumindest teilweise durch eine an sich, das heißt für sich alleine betrachtet biegeschlaffe, das heißt formlabile Wandung, insbesondere direkt, begrenzt ist, wobei das Volumen der Kammer durch Verformen der biegeschlaffen Wandung veränderbar ist. Unter der biegeschlaffen Wandung ist eine Wandung zu verstehen, welche biegeschlaff wie beispielsweise ein Stück Stoff ist. Demgegenüber kann die elastisch verformbare Wandung eigensteif und somit formstabil sein. Um die elastisch verformbare Wandung und die biegeschlaffe Wandung begrifflich präzise voneinander unterscheiden zu können, wird die elastisch verformbare Wandung auch als erste Wandung bezeichnet, wobei die an sich biegeschlaffe Wandung auch als zweite Wandung bezeichnet wird. Wenn im Folgenden die Rede von der Wandung ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, sowohl die erste Wandung als auch die zweite Wandung zu verstehen.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Wandung aus einem Kunststoff gebildet ist. Hierdurch kann die Wandung zerstörungsfrei verformt werden, sodass das Volumen verändert, das heißt abwechselnd verkleinert und vergrößert werden kann, ohne dass es zu einer Beschädigung oder Zerstörung der Wandung kommt. Dadurch kann der Werkstoff besonders präzise dosiert werden, wodurch das Bauelement besonders präzise hergestellt werden kann.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Kammer teilweise durch eine formstabile und somit eigensteife, nicht-gummielastische, weitere Wandung begrenzt ist, wobei zum Verändern des Volumens die erste beziehungsweise zweite Wandung, das heißt die elastisch verformbare Wandung beziehungsweise die biegeschlaffe Wandung verformbar und dadurch zumindest teilweise relativ zu der weiteren Wandung bewegbar ist. Hierdurch kann der Werkstoff besonders präzise dosiert werden, sodass das Bauelement besonders präzise hergestellt werden kann.
Um das Bauelement besonders bedarfsgerecht und präzise herstellen zu können, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Aktor zum Verformen der Wandung vorgesehen. Beispielsweise ist der Aktor elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betreibbar, sodass die Wandung besonders bedarfsgerecht verformt werden kann.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Kammer teilweise durch ein an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, formstabiles und somit eigensteifes Gehäuse und teilweise durch einen an sich formstabilen und somit eigensteifen Kolben begrenzt ist, welcher zum Verändern des Volumens der Kammer relativ zu dem Gehäuse, insbesondere translatorisch und/oder rotatorisch, bewegbar ist. Hierdurch kann der Werkstoff besonders präzise und bedarfsgerecht aus der Kammer herausgefördert und beispielsweise wieder in die Kammer hineingefördert und/oder von der Austrittsöffnung weggefördert werden, sodass der Werkstoff besonders präzise dosiert werden kann.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich durch einen insbesondere elektrisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch betreibbaren Aktor aus, mittels welchem der Kolben relativ zu dem Gehäuse bewegbar ist.
Ganz vorzugsweise ist der Aktor zum Verformen der Wandung beziehungsweise der Aktor zum Bewegen des Kolbens als ein Piezoaktor ausgebildet. Mittels des Piezoaktors können auch kleine Bewegungen beziehungsweise Verformungen besonders präzise ausgeführt werden, sodass der Werkstoff besonders präzise dosiert werden kann. Somit kann das Bauelement besonders präzise hergestellt werden.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der 3D-Drucker eine insbesondere elektrisch betreibbare Heizeinrichtung aufweist, mittels welcher der Werkstoff in der Kammer erwärmbar und dadurch aus einem festen Zustand, das heißt aus einem festen Aggregatzustand des Werkstoffs in den flüssigen oder pastösen Zustand überführbar ist. Somit ist es beispielsweise denkbar, dass der Werkstoff in festem Zustand, das heißt in festem Aggregatszustand des Werkstoffs in die Kammer einleitbar ist oder eingeleitet wird. Beispielsweise weist die Kammer, insbesondere wenigstens oder genau, eine Eintrittsöffnung auf, über welche der Werkstoff, insbesondere in dem festen Zustand, in die Kammer einbringbar ist, insbesondere von außerhalb der Kammer. Beispielsweise wird der Werkstoff als ein insbesondere als ein Festkörper ausgebildeter Draht und somit in festem Zustand, mithin in festem Aggregatszustand, insbesondere über die Eintrittsöffnung, in die Kammer eingebracht. Beispielsweise wird der Draht in der Kammer mittels der Heizeinrichtung erwärmt, wodurch der Werkstoff in den flüssigen oder pastösen Zustand überführt, insbesondere geschmolzen, wird. Somit ist der Werkstoff in seinem flüssigen oder pastösen Zustand zumindest vorrübergehend in der Kammer aufnehmbar oder aufgenommen.
Der beispielsweise zunächst feste Werkstoff wird in der Kammer beispielsweise dadurch in den flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs überführt, dass der Werkstoff, insbesondere in der Kammer beziehungsweise während er in der Kammer ist, mittels der Heizeinrichtung erwärmt wird.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen wenigstens eines Bauelements. Bei dem Verfahren wird das Bauelement mittels eines 3D-Druckers gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung hergestellt. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines 3D-Druckers zum Herstellen wenigstens eines Bauelements durch 3D-Drucken;
2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des 3D-Druckers gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
3 ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht eine dritte Ausführungsform des 3D-Druckers.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht einen einfach auch als Drucker bezeichneten 3D-Drucker 1, zum 3D-Drucken von Bauelementen. Der 3D-Drucker 1 weist wenigstens einen Druckkopf 2 auf, welcher auch als erster Druckkopf bezeichnet wird. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird mittels des Druckkopfes 2 das jeweilige Bauelement hergestellt, indem mittels des Druckkopfes 2 das zuvor genannte 3D-Drucken durchgeführt wird. Mit anderen Worten wird bei einem Verfahren zum Herstellen des jeweiligen Bauelements das jeweilige Bauelement durch das 3D-Drucken hergestellt, wobei zum 3D-Drucken der Druckkopf 2 verwendet wird. Der Druckkopf 2 weist ein Gehäuse 3 auf, welches einen auch als Aufnahmebereich bezeichneten Reservoirbereich 4 aufweist. Dies bedeutet insbesondere, dass das Gehäuse 3, in dessen Inneren der Reservoirbereich 4 angeordnet ist, den Reservoirbereich 4, insbesondere direkt, begrenzt. In dem Reservoirbereich 4 ist ein in 1 besonders schematisch dargestellter Werkstoff 5 in flüssigem oder pastösem Zustand des Werkstoffs 5 zumindest vorübergehend aufnehmbar. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel und insbesondere bei dem zuvor genannten Verfahren ist der Werkstoff 5 in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs 5 zumindest vorübergehend in dem Reservoirbereich 4 aufgenommen. Aus dem Werkstoff 5 wird das jeweilige Bauelement durch das 3D-Drucken hergestellt. Wenn im Folgenden die Rede von dem Zustand des Werkstoffs 5 ist, so ist darunter, falls nichts anderes angegeben ist, der flüssige oder pastöse Zustand des Werkstoffs 5 zu verstehen.
Das Gehäuse 3 weist, insbesondere wenigstens oder genau, eine als Durchgangsöffnung ausgebildete Austrittsöffnung 6 aus, über welche vom 3D-Drucken des jeweiligen Bauelements der Werkstoff 5 insbesondere in dem flüssigen oder pastösen Zustand aus dem Reservoirbereich 4 und aus dem Gehäuse 3 an dessen Umgebung 7 abführbar und dadurch von dem Druckkopf 2 bereitstellbar und auf ein Substrat 8 aufbringbar ist. Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bauelement, welches mittels des Druckkopfes 2 aus dem Werkstoff 5 hergestellt wird, mit 9 bezeichnet. Dabei zeigt 1 eine erste Ausführungsform des Druckkopfes 2. Bei der ersten Ausführungsform ist das Substrat 8 eine Leiterplatte, welche beispielsweise aus einem elektrisch nicht leitfähigen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, und somit aus einem Nichtleiter gebildet sein kann. Beispielsweise weist der 3D-Drucker 1 einen in 1 nicht dargestellten, zweiten Druckkopf auf, mittels welchem das Substrat 8 durch 3D-Drucken hergestellt wird. Mit anderen Worten wird beispielsweise mittels des zweiten Druckkopfes ein 3D-Drucken, das heißt ein 3D-Druckverfahren durchgeführt, mittels welchem das Substrat 8 hergestellt wird. Mittels des Druckkopfes 2 werden der Werkstoff 5 und somit das Bauelement 9 auf das Substrat 8 aufgebracht und somit auf das Substrat 8 aufgedruckt und dadurch hergestellt. Insbesondere wird beispielsweise mittels des Druckkopfes 2 der Werkstoff 5 in dem flüssigen oder pastösen Zustand aus dem Reservoirbereich 4 auf das Substrat 8 aufgebracht und somit aufgedruckt. Daraufhin kann beispielsweise der zunächst flüssige oder pastöse Werkstoff 5 auf dem Substrat 8 aushärten, sodass das Bauelement 9 in seinem vollständig hergestellten Zustand ein Festkörper ist, mithin im festen Aggregatszustand vorliegt. Beispielsweise ist das Bauelement 9 eine Leiterbahn zum Leiten oder Übertragen von elektrischem Strom. Beispielsweise ist somit das Bauelement 9 elektrisch leitfähig, sodass vorzugsweise der Werkstoff 5 ein elektrisch leitfähiger Werkstoff, mithin ein Leiter ist. Insbesondere kann es sich bei dem Werkstoff 5 um einen metallischen Werkstoff handeln. Beispielsweise ist oder umfasst der metallische Werkstoff, insbesondere zumindest, Zinn, insbesondere Lötzinn.
Um nun das Bauelement 9 besonders präzise auf das Substrat 8 aufdrucken und somit auf dem Substrat 8 herstellen zu können, weist der Druckkopf 2 der in 1 gezeigten, ersten Ausführungsform eine drehbar an dem Gehäuse 3 gehaltene und die Austrittsöffnung 6 durchdringende Kugel 10 auf, welche auf ihrer dem Reservoirbereich 4 zugewandten Seite S1 mit dem flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 versehbar und auf dem Substrat 8 abrollbar und dadurch relativ zu dem Gehäuse 3 drehbar ist, wodurch dem 3D-Drucken des Bauelements 9 mittels der Kugel 10 der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 durch die Austrittsöffnung 6 hindurchförderbar und auf das Substrat 8 aufbringbar ist. Mit anderen Worten, um bei dem Verfahren das Bauelement 9 auf das Substrat 8 aufzudrucken, wird die Kugel 10 in, insbesondere direkte, Stützanlage mit dem Substrat 8 bewegt und insbesondere gehalten. Dies wird beispielsweise mittels einer in 1 nicht dargestellten Bewegungseinrichtung des 3D-Druckers 1 durchgeführt. Zunächst befindet sich die Kugel 10 beispielsweise in einer in 1 gezeigten, ersten Drehstellung, in welcher die Seite S1 der Kugel 10 dem Reservoirbereich 5 zugewandt ist und eine insbesondere in radialer Richtung der Kugel 10 von der Seite S1 abgewandte, zweite Seite S2 der Kugel 10 dem Substrat 8 zugewandt ist. Wird dann beispielsweise das Gehäuse 3 mittels der Bewegungseinrichtung relativ zu dem Substrat 8, insbesondere translatorisch, bewegt, insbesondere entlang einer beispielsweise vorgebbaren oder vorgegebenen Bewegungsbahn, während sich die Kugel 10, insbesondere direkter, Stützanlage, das heißt in, insbesondere direktem, Kontakt mit dem Substrat 8 befindet, so rollt hierdurch die Kugel 10, insbesondere direkt, an dem Substrat 8, und die Kugel 10 dreht sich relativ zu dem Gehäuse 3, beispielsweise derart, dass die Kugel 10 in eine von der ersten Drehstellung unterschiedliche, zweite Drehstellung kommt oder gedreht wird. In der zweiten Drehstellung ist beispielsweise die Seite S2 dem Reservoirbereich 4 zugewandt, und die Seite S1 ist dem Substrat 8 zugewandt. Insbesondere befindet sich zumindest ein Teil der Seite S2 in der ersten Drehstellung in, insbesondere direktem, Kontakt mit dem Substrat 8. Ferner ist es denkbar, dass sich in der zweiten Drehstellung zumindest ein Teil der Seite S1 in, insbesondere direktem Kontakt mit dem Substrat 8 befindet. Da in der ersten Drehstellung die Seite S1 dem Reservoirbereich 4 zugeordnet ist, insbesondere derart, dass der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 in, insbesondere direkten, Kontakt mit der Seite S1 gelangen kann, nimmt die Kugel 10 auf ihrer Seite S1 den flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 auf. Mit anderen Worten bleibt der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 an der Seite S1 haften. Wird dann die Kugel 10, wie beschrieben, aus der ersten Drehstellung in die zweite Druckstellung gedreht, so wird die zunächst in dem Gehäuse 3 angeordnete und mit dem flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 versehen Seite S1 durch die Austrittsöffnung 6 hindurchbewegt und somit an die Umgebung 7 bewegt, und die zumindest außerhalb des Gehäuses 3 an oder in der Umgebung 7 angeordnete Seite S2 wird durch die Austrittsöffnung 6 hindurch bewegt, derart, dass die Seite S2 in der zweiten Druckstellung dem Reservoirbereich 4 zugewandt ist. Insbesondere kommt durch Drehen der Kugel 10 aus der ersten Druckstellung in die zweite Druckstellung die mit dem flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 versehene Seite S1 zumindest teilweise in den Kontakt mit dem Substrat 8. Außerdem wird durch Drehen der Kugel 10 aus der ersten Druckstellung in die zweite Druckstellung zumindest ein Teil des auf der Seite S1 an der Kugel 10 beziehungsweise an der Seite S1 haftenden, flüssigen oder pastösen Werkstoffs 5 auf das Substrat 8 aufgebracht, insbesondere aufgetragen und somit aufgedruckt. Außerdem wird die in der zweiten Druckstellung dem Reservoirbereich 4 zugewandte zweite Seite S2 mit dem flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 versehen. Daraufhin wird beispielsweise die Seite S1 wieder in das Gehäuse 3 hinein bewegt und die Seite S2, die dann mit dem flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 versehen ist, wird aus dem Gehäuse 3 herausbewegt, wodurch zumindest ein Teil des an der zweiten Seite S2 haftenden, flüssigen oder pastösen Werkstoffs 5 auf das Substrat 8 aufgebracht und somit aufgedruckt wird. Insgesamt ist erkennbar, dass durch das Abrollen der Kugel 10 an dem Substrat 8 der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 auf das Substrat 8 aufgebracht und somit aufgedruckt wird, insbesondere entlang der Bewegungsbahn, entlang welcher das Gehäuse 3, insbesondere mittels der Bewegungseinrichtung, relativ zu dem Substrat 8 bewegt wird, insbesondere während sich die Kugel 10, insbesondere in direkter, Stützanlage mit dem Substrat 8 befindet oder gehalten wird. Ferner ist erkennbar, dass mittels des Druckkopfes 2 der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 so aufgebracht und aufgedruckt wird, wie mittels eines Kugelschreibers über dessen Schreibkugel eine Schreibpaste aus einem Tank des Kugelschreibers auf ein Blatt Papier aufgebracht wird, wenn eine Person den Kugel relativ zu dem Blatt Papier bewegt, während die Schreibkugel das Blatt Papier direkt kontaktiert, um so beispielsweise auf das Blatt Papier einen Buchstaben oder ein Wort zu schreiben oder ein Bild zu zeichnen. Insbesondere kann mittels des Druckkopfes 2 das Bauelement 9 besonders präzise aus dem Substrat 8 hergestellt werden, da ein unkontrolliertes und somit unerwünschtes Heraustropfen oder herauskleckern des flüssigen oder pastösen Werkstoffs 5 aus dem Reservoirbereich 4 auf das Substrat 8 vermieden werden kann. Somit kann das Bauelement 9 beispielsweise aus besonders dünnem beziehungsweise schmalen Bahnen aus dem Substrat 8 hergestellt werden, wobei durch Verwendung des 3D-Druckens auch eine besonders komplexe Geometrie beziehungsweise Form des Bauelements 9 auf zeit- und kostengünstige Weise realisiert werden kann. Hierzu ist es insbesondere denkbar, dass die Bewegungsbahn zumindest in einem Teilbereich bogenförmig verläuft. Somit verläuft beispielsweise das Bauelement 9 zumindest in einem Teilbereich des Bauelements 9 bogenförmig. Alternativ oder zusätzlich kann die Bewegungsbahn beziehungsweise das Bauelement 9 zumindest in einem, insbesondere weiteren, Teilbereich geradlinig verlaufen.
Um unerwünschte Kontakte zwischen dem Gehäuse 3 und dem Substrat 8 sowie zwischen dem Gehäuse 3 und dem auf das Substrat 8 aufgebrachten und gegebenenfalls noch flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 zu vermeiden, ist die Austrittsöffnung 6 an einem freien Ende E des Gehäuses 3 angeordnet, welches ein sich zu der Austrittsöffnung 6 hin kontinuierlich verjüngenden Längenbereich L aufweist. Dabei ist erkennbar, dass der sich verjüngende Längenbereich L, welcher auch als Verjüngung bezeichnet wird, genau an dem freien Ende E endet. Vorzugsweise ist die Kugel 10 aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, gebildet.
Vorzugsweise ist die Kugel 10 derart an dem Gehäuse 3 gehalten, dass die Kugel 10 relativ zu dem Gehäuse 3 drehbar ist und gegen ein Herausfallen aus dem Gehäuse 3, das heißt gegen ein Abfallen von dem Gehäuse 3 gesichert ist, insbesondere dann, wenn die Gewichtskraft der Kugel 10 in vertikaler Richtung nach unten wirkt und die Kugel 10 in vertikaler Richtung nach unten hin nicht an einem von dem Gehäuse 3 unterschiedlichen Element abgestützt ist. Ferner ist vorzugsweise die Kugel 10 derart an dem Gehäuse 3 gehalten, dass sich zumindest dann, wenn die Kugel 10 an dem Substrat 8, insbesondere direkt, abgerollt wird, um den flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 und somit das Bauelement 9 auf das Substrat 8 aufzudrucken, zwischen der Kugel 10 und dem Gehäuse 3 ein in 1 mit S bezeichneter Spalt bildet beziehungsweise der Spalt S gebildet oder angeordnet ist, wobei der Spalt S eine auch als Spaltbreite bezeichnete Breite aufweist. Die Spaltbreite ist beispielsweise ein erster Parameter des 3D-Druckens, wobei die Spaltbreite beispielsweise durch entsprechende, konstruktive Gestaltung beziehungsweise Auslegung des Druckkopfes 2 eingestellt oder gewählt werden kann. Beispielsweise wird die Kugel 10, das heißt der Druckkopf 2 über die Kugel 10, mit einem Druck und/oder einer Druckkraft gegen das Substrat 8 gedrückt, insbesondere mittels der Bewegungseinrichtung und/oder während die Kugel 10 an dem Substrat 8 abgerollt wird. Dabei ist beispielsweise der Druck und/oder die Druckkraft ein zweiter Parameter des 3D-Druckens, wobei beispielsweise der zweite Parameter insbesondere während des Verfahrens variiert werden kann. Ein dritter Parameter des 3D Druckens und somit des Verfahrens kann eine Temperatur sein, wobei beispielsweise der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 in dem Reservoirbereich 4 die genannte Temperatur aufweist und/oder wobei der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 mit der genannten Temperatur auf das Substrat 8 mittels der Kugel 10 aufgebracht wird. Beispielsweise wird das Gehäuse 3 mit einer insbesondere vorgebbaren oder vorgegebenen Geschwindigkeit, insbesondere mittels der Bewegungseinrichtung, relativ zu dem Substrat 8 bewegt insbesondere entlang der Bewegungsbahn, während sich die Kugel 10 insbesondere direkter Stützanlage mit dem Substrat 8 befindet, um dadurch den Werkstoff 5 auf das Substrat 8 aufzubringen, wobei die Geschwindigkeit ein vierter Parameter des 3D-Druckens sein kann. Insbesondere kann die Geschwindigkeit beispielsweise während des Verfahrens variiert werden.
Bei der ersten Ausführungsform weisen der Druckkopf 2 und somit der 3D-Drucker 1 eine Kammer 11 auf, welche, insbesondere über einen Versorgungskanal 12, fluidisch mit dem Reservoirbereich 5 verbunden oder verbindbar ist. Somit kann beispielsweise der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 auf aus der Kammer 11, insbesondere über den Versorgungskanal 12, in den Reservoirbereich 4 geführt oder geleitet werden. Ferner ist es denkbar, dass die Kammer 11 ein Teil des Reservoirbereichs 4 ist. In der Kammer 11 ist der Werkstoff 5 in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs 5 zumindest vorübergehend aufnehmbar, vorliegend aufgenommen. Die Kammer 11 weist ein Volumen V auf, welches veränderbar ist, wodurch zum 3D-Drucken des Bauelements 9 der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 aus der Kammer 11 und insbesondere durch den Versorgungskanal 12 hindurch förderbar und in den Reservoirbereich 5 hineinförderbar ist. Bei der ersten Ausführungsform ist die Kammer 11 teilweise durch eine elastisch verformbare Membran 13, insbesondere direkt, begrenzt, wobei die elastisch verformbare Membran 13 eine elastisch verformbare, erste Wandung ist, die die Kammer 11 teilweise, insbesondere direkt, begrenzt. Durch elastisches Verformen der Membran 13 ist das Volumen V der Kammer 11 veränderbar. Die Kammer 11 ist außerdem teilweise durch eine formstabile, nicht gummielastische, weitere Wandung 14 begrenzt, welche beispielsweise durch ein formstabiles, nicht-gummielastisches Gehäuseteil gebildet ist. Das Gehäuseteil kann Bestandteil des Gehäuses 3 sein. Zum Verändern des Volumens V ist die Membran 13 (erste Wandung) verformbar und dadurch zumindest teilweise relativ zu der Wandung 14 bewegbar. Beispielsweise ist die Membran 13 aus einem Kunststoff gebildet. Der Druckkopf 2 weist dabei einen Aktor 15 auf, mittels welchem die Membran 13 verformbar ist. Beispielsweise weist der Aktor 15 ein Aktorgehäuse 16 und einen Stößel 17 auf, welcher relativ zu dem Aktorgehäuse 16 in eine durch einen Pfeil 18 veranschaulichte, erste Aktorrichtung und in eine durch einen Pfeil 19 veranschaulichte, der ersten Aktorrichtung entgegengesetzte, zweite Aktorrichtung bewegbar ist. Die erste Aktorrichtung weist von dem Aktorgehäuse 16 in Richtung der Kammer 11, und demzufolge weist die zweite Aktorrichtung von der Kammer 11 weg in Richtung des Aktorgehäuses 16. Wird der Stößel 17 in die erste Aktorrichtung relativ zu dem Aktorgehäuse 16 translatorisch bewegt und somit beispielsweise zumindest teilweise aus dem Aktorgehäuse 16 ausgefahren, so wird die Membran 13 derart elastisch verformt, dass das Volumen V verkleinert wird. Hierdurch wird zumindest ein Teil des zunächst in der Kammer 11 aufgenommenen Werkstoffs 5 aus der Kammer 11 herausgefördert, durch den Versorgungskanal 12 hindurchgefördert und in den Reservoirbereich 4 hineingefördert. Wird daraufhin der Stößel 17 in die zweite Aktorrichtung relativ zu dem Aktorgehäuse 16 translatorisch bewegt, so wird das Volumen V der Kammer 11 vergrößert, wodurch insbesondere von dem Reservoirbereich 4 hin zu der Kammer 11 betrachtet ein Unterdruck erzeugt wird, mittels welchem beispielsweise ein Teil des flüssigen oder pastösen Werkstoffs aus dem Reservoirbereich 5 in die Kammer 11 gefördert, insbesondere zurückgefördert, wird. Durch Verkleinern des Volumens V der Kammer 11 wird von der Kammer 11 hin zu dem Reservoirbereich 4 betrachtet ein Überdruck erzeugt, durch welchen zumindest ein Teil des zunächst in der Kammer 11 angeordneten, flüssigen oder pastösen Werkstoffs 5 aus der Kammer 11 herausgefördert, durch den Versorgungskanal 12 hindurchgefördert und in den Reservoirbereich 4 hineingefördert wird. Hierdurch kann beispielsweise eine Menge des Werkstoffs 5 eingestellt werden, der an der Kugel 10 anhaftet und demzufolge mittels der Kugel 10 auf das Substrat 8 aufgebracht wird. Durch Erzeugen beziehungsweise Bewirken des Unterdrucks wird beispielsweise ein unerwünschtes und unkontrolliertes Tropfen des flüssigen oder pastösen Werkstoffs 5 über die Austrittsöffnung 6 aus dem Gehäuse 3 heraus vermieden.
Der Druckkopf 2 weist bei der ersten Ausführungsform eine beispielsweise elektrisch betreibbare Heizeinrichtung 20 auf, mittels welcher der Werkstoff 5 in der Kammer 11 erwärmt und dadurch aus einem festen Zustand, das heißt aus einem festen Aggregatszustand des Werkstoffs 5 in den flüssigen oder pastösen Zustand überführt werden kann. Somit ist es beispielsweise denkbar, dass bei dem Verfahren der Werkstoff 5 in festen Aggregatszustand in die Kammer 11 eingebracht und in der Kammer 11 mittels der insbesondere elektrischen Heizeinrichtung 20 erwärmt und dadurch aus dem festen Aggregatszustand in den flüssigen oder pastösen Zustand überführt wird. Wie zuvor beschrieben kann durch Verkleinern des Volumens V der zuvor genannte Überdruck bewirkt werden, mittels welchem zumindest ein Teil des flüssigen oder pastösen Werkstoffs 5 aus der Kammer 11 in den Reservoirbereich 4 gefördert werden kann. Durch insbesondere darauffolgendes Vergrößern des Volumens V der Kammer 11 kann der zuvor genannte Unterdruck erzeugt werden, durch welchen beispielsweise zumindest ein Teil des Werkstoffs 5 aus dem Reservoirbereich 4 über den Versorgungskanal 12 (wieder) in die Kammer 11 gefördert und/oder zumindest ein Teil des Werkstoffs 5 in dem Reservoirbereich 4 weg von der Austrittsöffnung 6 gefördert wird, wodurch ein unkontrolliertes Strömen des Werkstoffs 5 aus dem Reservoirbereich 4 an die Umgebung 7 vermieden werden kann. Insbesondere kann durch Erzeugen des Überdrucks, das heißt durch Verkleinern des Volumens V ein Ausgabevorgang des Werkstoffs 5 gestartet werden. Bei dem Ausgabevorgang wird zumindest ein Teil des Werkstoffs 5 aus der Kammer 11 in den Reservoirbereich 5 gefördert. Durch Erzeugen beziehungsweise Bewirken des Unterdrucks, das heißt durch Vergrößern des Volumens V kann der Ausgabevorgang gestoppt werden, ohne dass es zu einem unkontrollierten und unerwünschten Strömen des Werkstoffs 5 aus der Kammer 11 in den Reservoirbereich 5 kommt. Außerdem kann durch das Vergrößern und Verkleinern des Volumens V, das heißt durch das Verändern des Volumens V beispielsweise eine die Austrittsöffnung 6, insbesondere den Spalt S, durchströmende und mittels der Kugel 10 auf das Substrat 8 aufgebrachte Menge des Werkstoffs 5 besonders präzise dosiert werden.
Vorgesehen ist beispielsweise auch eine, insbesondere mechanische, Feder 28, mittels welcher die Kugel 10 in zumindest mittelbar, insbesondere direkte, Stützanlage mit dem Gehäuse 3 zu halten oder gehalten ist. Mit andere Worten stellt die Feder 28 eine Federkraft bereit, welche von der Feder 28, insbesondere direkt, auf die Kugel 28 wirkt und dabei in Richtung der Austrittsöffnung 6 wirkt, insbesondere von der Feder 28 aus betrachtet. Mittel der Federkraft wird die Kugel 10 gegen das Gehäuse 3 und/oder gegen das Substrat 3 gedrückt und dabei insbesondere in der Austrittsöffnung 6 gehalten. Somit dient die Feder 28 einer vorteilhaften Andruckkontrolle der Kugel 10 an das Gehäuse 3 beziehungsweise an die Austrittsöffnung 6.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Druckkopfes 2. Gemäß der ersten Ausführungsform ist der Druckkopf 2 nach Art eines Kugelschreibers ausgebildet. Bei der zweiten Ausführungsform ist der Druckkopf 2 nach Art eines Tuschezeichners ausgebildet. Bei der zweiten Ausführungsform weist der Druckkopf 2 den Reservoirbereich 4 auf, in welchem der Werkstoff 5 in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs 5 aufnehmbar oder aufgenommen ist. Des Weiteren weist der Druckkopf 2 ein Rohrelement 21 auf, welches als filigranes Rohr ausgebildet ist und daher auch als Röhrchen bezeichnet wird. Beispielsweise ist das Rohrelement 21 separat von einem Gehäuse 3 ausgebildet und an dem Gehäuse 3 des Druckkopfes 2 gehalten. Dabei ist das Gehäuse 3 von dem flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 durchströmbar. Das Rohrelement 21 weist einen von dem flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 durchströmbaren Kanal 22 mit einer an einem freien Ende E des Rohrelements 21 angeordneten Austrittsöffnung 23 auf, über welche der Kanal 22 an sich an die Umgebung 7 mündet und somit zum 3D-drucken des Bauelements 9 der aus dem Reservoirbereich 4 stammende Werkstoff 5 in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs 5 aus dem Kanal 22 und dadurch aus dem Rohrelement 21 an dessen Umgebung 7 abführbar und dadurch von dem Druckkopf 2 bereitstellbar und auf das Substrat 8 aufbringbar, insbesondere aufdruckbar ist. Des Weiteren weist der Druckkopf 2 gemäß der zweiten Ausführungsform ein Stiftelement 24 auf, welches relativ zu dem Rohrelement 21 entlang einer in 2 durch einen Doppelpfeil 25 veranschaulichten Bewegungsrichtung zwischen einer in 2 gezeigten Ruhestellung R und wenigstens einer Druckstellung translatorisch bewegbar ist. Das Stiftelement 24 ist sowohl in der Ruhestellung R als auch in der Druckstellung in dem an dem freien Ende E über die Austrittsöffnung 23 an die Umgebung mündenden Kanal 22 und somit im Rohrelement 21 angeordnet. In der Ruhestellung R durchdringt das Stiftelement 24 die Austrittsöffnung 23, wodurch in der Ruhestellung R das Stiftelement 24 über die Austrittsöffnung 23 aus dem Kanal 22 und aus dem Rohrelement 21 herausragt. Hierdurch ist in der Ruhestellung R ein Längenbereich L2 des Stiftelements 24 außerhalb des Rohrelements 21 und außerhalb des Kanals 22 und in der Umgebung 7 angeordnet. In der Druckstellung ist der Längenbereich L2 in dem Kanal 22 und somit dem Rohrelement 21 angeordnet.
Um mittels des Druckkopfes 2 das Bauelement 9 auf das Substrat 8 aufzudrucken, wird das freie Ende E, insbesondere ein an dem freien Ende E angeordnete Stirnfläche 26 des an der Stirnfläche 26 endenden Rohrelement 21 in, insbesondere direkte, Stützanlage, das heißt in, insbesondere direkten, Kontakt mit dem Substrat 8 bewegt, insbesondere derart, dass zumindest mehr als die Hälfte der Stirnfläche 26, insbesondere die gesamte Stirnfläche 26, direkt an dem Substrat 8 abgestützt ist. Hierdurch wird das Stiftelement 24 aus der Ruhestellung R in die Druckstellung bewegt, mithin der Längenbereich L2 in den Kanal 22 und somit in das Rohrelement 21 hineinbewegt, insbesondere derart, dass das Stiftelement 24, insbesondere ein zweites freies Ende E2 des Stiftelements 24, bündig mit dem Rohrelement 21, insbesondere mit dem Ende E, angeordnet ist. Hierdurch wird zum 3D-Drucken des Bauelements 9 auf dem Substrat 8 der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 über den Kanal 22 und Austrittsöffnung 23 auf das Substrat 8 aufgebracht, das heißt aufgedruckt.
Das Stiftelement 24 ist mit einem auch als Führungskolben bezeichneten Kolben 27 verbunden, insbesondere derart, dass das Stiftelement 24 und der Kolben 27 als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauelemente ausgebildet sind. Somit ist der Kolben 27 mit dem Stiftelement 24 entlang der durch den Doppelpfeil 25 veranschaulichten Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 3 translatorisch mitbewegbar. Insbesondere ist über den Kolben 27 das Stiftelement 24 einem Gehäuse 3 geführt. Mit anderen Worten dient der Kolben 27 zum Führen des Stiftelements 24 bei dessen entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Gehäuse 3 erfolgenden, translatorischen Bewegungen. Beispielsweise kann der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 über einen Versorgungskanal 12 in den Kanal 22 einströmen, insbesondere in der Druckstellung des Stiftelements 24, sodass beispielsweise in der Druckstellung ein zumindest im Wesentlichen kontinuierlicher Fluss des Werkstoffs 5 aus dem Reservoirbereich 4 durch den Versorgungskanal 12 und durch den Kanal 22 hindurch und aus dem Kanal 22 heraus auf das Substrat 8 realisiert werden kann. Beispielsweise ist der Kanal 22, insbesondere mittels des Kolbens 27, in der Ruhestellung R fluidisch von dem Reservoirbereich 4 getrennt, sodass in der Ruhestellung R der Werkstoff 5 aus dem Reservoirbereich 4 nicht die Austrittsöffnung 23 hindurchströmen und somit nicht in die Umgebung 7 gelangen kann. Um das Bauelement 9 auf das Substrat 8 aufzudrucken, wird, während sich das Stiftelement 24 in der Druckstellung befindet, der Druckkopf 2 insbesondere entlang einer der zuvor genannten Bewegungsbahnen relativ zu dem Substrat 8 bewegt. Hierdurch wird das Bauelement 9, insbesondere entlang der Bewegungsbahnen, auf das Substrat 8 aufgedruckt.
3 zeigt ausschnittsweise in einer schematischen Schnittansicht eine dritte Ausführungsform des 3D-Druckers 1, insbesondere des Druckkopfes 2. Aus 3 ist erkennbar, dass der 3D-Drucker 1, vorliegend beispielsweise der Druckkopf 2, die Kammer 11 aufweist, welche beispielsweise bei der dritten Ausführungsform als der Reservoirbereich 4 fungiert oder ausgebildet ist beziehungsweise an die Stelle des Reservoirbereichs 4 tritt. In der Kammer 11 ist der Werkstoff 5 in flüssigem oder pastösem Zustand des Werkstoffs 5 zumindest vorübergehend aufnehmbar oder aufgenommen. Dabei weist der 3D-Drucker 1 die Heizeinrichtung 20 auf, die beispielsweise der Kammer 11 zugeordnet ist. Beispielsweise wird der Werkstoff 5 in festem Aggregatszustand des Werkstoffs 5 der Kammer 11 zugeführt, das heißt in die Kammer 11 eingebracht. In der Kammer 11 wird der zunächst feste Werkstoff 5 mittels der Heizeinrichtung 20, insbesondere unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom erwärmt, wodurch der zunächst feste Werkstoff 5 in der Kammer 11 in den flüssigen oder pastösen Zustand überführt wird. Insbesondere wird der Werkstoff 5 in der Kammer 11 dadurch, dass der Werkstoff 5 in der Kammer 11 mittels der Heizeinrichtung 20 erwärmt wird, geschmolzen und somit insbesondere verflüssigt.
Bei der dritten Ausführungsform weist der Druckkopf 2 die Austrittsöffnung 6 auf, welche beispielsweise in dem Gehäuse 3 ausgebildet, mithin, insbesondere direkt, durch das Gehäuse 3 gebildet oder begrenzt ist. Über die Austrittsöffnung 6 ist zum 3D-Drucken des Bauelements 9 auf dem Substrat 8 der flüssige oder pastöse Werkstoff aus der Kammer 11 auf das Substrat 8 aufbringbar und dabei an die Umgebung 7 ausgebbar.
Bei der dritten Ausführungsform weist die Kammer 11 das Volumen V auf, welches veränderbar ist, wodurch zum 3D-Drucken des Bauelements 9 aus dem Substrat 8 der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 aus der Kammer 11 herausförderbar und hierdurch insbesondere durch die Austrittsöffnung 6 hindurchförderbar und somit über die Austrittsöffnung 6 an die Umgebung 7 förderbar und somit auf das Substrat 8 aufbringbar, insbesondere aufdruckbar, ist, um somit aus dem Werkstoff 5 das Bauelement 9 herzustellen, mithin auf das Substrat 8 aufzudrucken. Bei der dritten Ausführungsform ist die Kammer 11 teilweise durch eine elastisch, insbesondere gummielastisch, verformbare, erste Wandung in Form der Membran 13 direkt begrenzt. Die auch als zweite Wandung bezeichnete, weitere Wandung 14 ist formstabil und nichtgummielastisch, wobei die Kammer 11 teilweise durch die formstabile, nicht-gummielastische, weitere Wandung 14, insbesondere direkt, begrenzt ist. Insbesondere ist die Membran 13 aus einem Kunststoff gebildet. 3 zeigt die Kammer 11 in einem Ausgangszustand. Beispielsweise ist in dem Ausgangszustand die Kammer 11 quaderförmig. Somit bilden beispielsweise in dem Ausgangszustand die Wandung 14 und die Membran 13 einen hohlen Quader, welche die Kammer 11 ist beziehungsweise begrenzt. Die Membran 13 ist mit einem beweglichen Bauteil, vorliegend beispielsweise dem Stößel 17 des Aktors 15 gekoppelt. Vorzugsweise ist der Aktor 15 ein Piezoaktor, mittels welchem der Stößel 17 in die erste Aktorrichtung (Pfeil 18) und die der ersten Aktorrichtung entgegengesetzte, zweite Aktorrichtung (Pfeil 19) relativ zu dem Aktorgehäuse 16 translatorisch bewegbar ist. Wird beispielsweise der Stößel 17 ausgehend von dem Ausgangszustand in die erste Aktorrichtung bewegt, so wird hierdurch das Volumen V der Kammer 11 verkleinert, wodurch beispielsweise insbesondere in der Kammer 11 eine insbesondere auf den in der Kammer 11 aufgenommenen Werkstoff 5 wirkender Überdruck erzeugt, das heißt bewirkt wird. Außerdem wird hierdurch die Membran 13 ausgehend von dem Ausgangszustand elastischer Form, mithin von dem Ausgangszustand in einen insbesondere ersten Verformungszustand überführt, in welchem die Membran 13 elastisch verformt ist, insbesondere gegenüber dem Ausgangszustand stärker elastisch verformt ist. Wird beispielsweise daraufhin der Stößel 17 in die zweite Aktorrichtung bewegt, so wird die Membran 13 aus ihrem ersten Verformungszustand, beispielsweise in den Ausgangszustand überführt oder es wird zugelassen, dass sich die Membran 13, insbesondere selbstständig, aus ihrem ersten Verformungszustand in den Ausgangszustand zurückverformt, insbesondere elastisch zurückfedert. Da das Volumen V in dem Ausgangszustand größer als in dem ersten Verformungszustand ist, wird somit dann, wenn die Kammer 11 beziehungsweise die Membran 13 aus ihrem ersten Verformungszustand in ihren Ausgangszustand zurückkehrt, das Volumen V vergrößert. Ferner ist es beispielswiese denkbar, dass der Stößel 17 ausgehend von dem Ausgangszustand in die zweite Aktorrichtung bewegt wird, wodurch ausgehend von dem Ausgangszustand die Membran 13 elastisch verformt wird und dadurch aus dem Ausgangszustand in einen zweiten Verformungszustand überführt wird, in welchem die Membran 13 elastisch verformt ist, insbesondere gegenüber dem Ausgangszustand stärker elastisch verformt ist. In dem ersten Verformungszustand in das Volumen V kleiner als im Ausgangszustand. In dem zweiten Verformungszustand ist das Volumen V der Kammer 11 größer als in dem ersten Vorformungszustand und größer als in dem Ausgangszustand. Durch Vergrößern des Volumens V, das heißt beispielsweise durch Überführen der Membran 13 aus dem ersten Verformungszustand in den Ausgangszustand und/oder aus dem Ausgangszustand in den zweiten Verformungszustand wird ein insbesondere in der Kammer 11 herrschender Unterdruck bewirkt oder erzeugt, welcher insbesondere auf den in der Kammer 11 aufgenommenen, flüssigen oder pastösen Werkstoff 5 wirkt. Durch Bewirken oder Erzeugen des Überdrucks wird beispielsweise ein Ausgabevorgang gestartet. Durch Erzeugen beziehungsweise Bewirken des Unterdrucks wird beispielsweise der Ausgabevorgang gestoppt. Bei dem Ausgabevorgang wird zumindest ein Teil des in der Kammer 11 aufgenommenen, flüssigen oder pastösen Werkstoffs 5 aus der Kammer 11 herausgefördert und dabei beispielsweise in einen von der Kammer 11 unterschiedlichen und/oder sich an die Kammer 11 anschließenden und beispielsweise fluidisch mit der Kammer 11 verbundenen Bereich des 3D-Druckers 1 gefördert und/oder ganz insbesondere durch die Austrittsöffnung 6 hindurchgefördert und somit auf das Substrat 8 aufgebracht, insbesondere aufgedruckt. Durch Beenden des Ausgabevorgangs wird beispielsweise das bei dem Ausgabevorgang erfolgende und/oder durch das Starten des Ausgabevorgangs bewirkte Herausfördern des Werkstoffs 5 aus der Kammer 11 beendet, sodass insbesondere durch Beenden beziehungsweise Stoppen des Ausgabevorgangs gestoppt oder beendet wird, dass der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 durch die Ausgabeöffnung 6 hindurchgefördert und auf das Substrat 8 aufgebracht wird. Insbesondere wird beispielsweise durch Erzeugen beziehungsweise Bewirken des Unterdrucks zumindest ein Teil des flüssigen oder pastösen Werkstoffs 5, insbesondere zurück, in die Kammer 11 und/oder von der Austrittsöffnung 6 weggefördert, sodass durch Erzeugen beziehungsweise Bewirken des Unterdrucks sicher vermieden werden kann, dass der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 unkontrolliert aus dem 3D-Drucker 1 heraustropft und auf das Substrat 8 tropft.
Wird beispielsweise der Druckkopf 2 insbesondere während des Ausgabevorgangs, das heißt beispielsweise während der Ausgabevorgang abläuft und somit insbesondere während der flüssige oder pastöse Werkstoff 5 die Austrittsöffnung 6 durchströmt und somit auf das Substrat 8 aufgebracht wird, insbesondere entlang der zuvor genannten Bewegungsbahn relativ zu dem Substrat 8 bewegt, so wird dadurch der flüssige oder pastöse Werkstoff aus der Kammer 11 insbesondere entlang der Bewegungsbahn auf das Substrat 8 aufgebracht, insbesondere aufgedruckt, wodurch das Bauelement 9 besonders vorteilhaft und bedarfsgerecht auf das Substrat 8 aufgedruckt wird.
Es ist erkennbar, dass der Aktor 15 ein Antrieb ist, mittels welchem die Membran 13 elastisch verformt werden kann. Mit anderen Worten kann der Aktor 15 einen Antrieb aufweisen, mittels welchem der Stößel 17 insbesondere relativ zu dem Aktorgehäuse 16 in die erste Aktorrichtung und in die zweite Aktorrichtung insbesondere translatorisch, bewegbar ist, um dadurch die Membran 13 elastisch zu verformen. Insbesondere kann der Antrieb wenigstens einen Piezokristall umfassen oder ein Piezokristall sein. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an den Piezokristall beziehungsweise an den beispielsweise als Piezoaktor ausgebildeten Aktor 15 kann der Stößel 17 präzise verfahren, das heißt wahlweise in die erste Aktorrichtung oder in die zweite Aktorrichtung bewegt werden, insbesondere auch um kleine Wege und besonders präzise insbesondere durch Einstellen, das heißt Variieren und ganz insbesondere durch Regeln der Spannung kann der Stößel 17 beispielsweise derart bewirkt beziehungsweise die Membran 13 wahlweise derart verformt werden, dass das Volumen V verkleinert oder vergrößert wird. Mit anderen Worten kann durch Einstellen beziehungsweise Verändern der Spannung wahlweise der Überdruck oder der Unterdruck bewirkt werden. Insbesondere kann somit eine Menge des aus der Kammer 11 herausgeförderten und beispielsweise die Austrittsöffnung 6 durchströmenden Werkstoffs 5 eingestellt werden. Wird beispielsweise nach einem Verkleinern des Volumens V das Volumen wieder etwas vergrößert, so kann die Menge des aus der Kammer 11 herausströmenden Werkstoffs 5 verringert werden. Das Herausfördern beziehungsweise Herausströmen des Werkstoffs 5 aus der Kammer 11 kann insbesondere dadurch beendet oder gestoppt werden, das insbesondere nach einem Verkleinern des Volumens V wieder der Ausgangszustand der Membran 13 oder der zweite Verformungszustand der Membran 13 eingestellt wird. Somit kann beispielsweise der aus der Kammer 11 herausströmende Werkstoff 5, insbesondere der die Austrittsöffnung 6 durchströmenden Werkstoff 5, besonders präzise und bedarfsgerecht dosiert werden.
Bezugszeichenliste

1: 3D-Drucker
2: Druckkopf
3: Gehäuse
4: Reservoirbereich
5: Werkstoff
6: Austrittsöffnung
7: Umgebung
8: Substrat
9: Bauelement
10: Kugel
11: Kammer
12: Versorgungskanal
13: Membran
14: Wandung
15: Aktor
16: Aktorgehäuse
17: Stößel
18: Pfeil
19: Pfeil
20: Heizeinrichtung
21: Rohrelement
22: Kanal
23: Austrittsöffnung
24: Stiftelement
25: Doppelpfeil
26: Stirnfläche
27: Kolben
E: Ende
E2: Ende
L: Längenbereich
L2: Längenbereich
R: Ruhestellung
V: Volumen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015002967 A1 [0002]
DE 102016224047 A1 [0002]
EP 2914563 B1 [0002]

Claims

3D-Drucker (1) zum 3D-Drucken von Bauelementen (9), mit einer Kammer (11), in welcher ein Werkstoff (5), aus welchem das jeweilige Bauelement (9) herzustellen ist, in flüssigem oder pastösem Zustand des Werkstoffs (5) zumindest vorübergehend aufnehmbar ist, und mit wenigstens einem Druckkopf (2), welcher eine Austrittöffnung (6) aufweist, über welche zum 3D-Drucken des jeweiligen Bauelements (9) der Werkstoff (5) aus der Kammer (11) in dem flüssigen oder pastösen Zustand des Werkstoffs (5) auf ein Substrat (8) aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (11) ein Volumen (11) aufweist, welches veränderbar ist, wodurch zum 3D-Drucken des jeweiligen Bauelements (9) der flüssige oder pastöse Werkstoff (5) aus der Kammer (11) herausförderbar ist.
3D-Drucker (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (11) zumindest teilweise durch eine elastisch verformbare Wandung (13) begrenzt ist, wobei das Volumen (V) der Kammer (11) durch elastisches Verformen der elastisch verformbaren Wandung (13) veränderbar ist.
3D-Drucker (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (11) zumindest teilweise durch eine an sich biegeschlaffe Wandung begrenzt ist, wobei das Volumen (V) der Kammer (11) durch Verformen der an sich biegeschlaffen Wandung veränderbar ist.
3D-Drucker (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (13) aus einem Kunststoff gebildet ist.
3D-Drucker (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (11) teilweise durch eine formstabile, nicht-gummielastische, weitere Wandung (14) begrenzt ist, wobei zum Verändern des Volumens (V) die erste Wandung (13) verformbar und dadurch zumindest teilweise relativ zu der weiteren Wandung (14) bewegbar ist.
3D-Drucker (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch einen Aktor (16) zum Verformen der Wandung (13).
3D-Drucker (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (11) teilweise durch ein an sich formstabiles Gehäuse und teilweise durch einen an sich formstabilen Kolben begrenzt ist, welcher zum Verändern des Volumens (V) der Kammer (11) relativ zu dem Gehäuse bewegbar ist.
3D-Drucker (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Aktor zum Bewegen des Kolbens.
3D-Drucker (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung (20), mittels welcher der Werkstoff (5) in der Kammer (11) erwärmbar und dadurch aus einem festen Zustand in den flüssigen oder pastösen Zustand überführbar ist.
Verfahren zum Herstellen wenigstens eines Bauelements (9), bei welchem das Bauelement (9) mittels eines 3D-Druckers (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wird.