OT: 3D Druck SLS mit Saccarose...

M

Marte Schwarz

Guest
Hallo zusammen,

Bei 3D-Druckern fällt ja so einiges an Plastikmüll an, weil vieles nur
kurz zum Testen gebraucht wird und danach eigentlich wieder obsolet ist.
Die Idee, solche Teile mit Zucker zu drucken, ist nicht alt.

Im Netz gibt es einige Jungs, die mit viel Leistung auf den Zucker
losgehen und ihn nicht selten sogar verdampfen / verbrennen. Konkrete
Dosierungen lässt aber keiner los. Was bringt mir eine
Druckgeschwindigkeit in mm/s, wenn ich weder Strahlleistung noch
Durchmesser bekannt sind. Von einer Unterscheidung in Dauerstrich oder
gepulst, will ich ja gar nicht anfangen.


Mich würde ein Spektrum von Puderzucker interessieren. Möglicherweise
gibts im IR Bereiche, bei denen etwas sinnvoll absorbiert wird. Bisher
bin ich nicht fündig geworden und wundere mich über teils sehr
widersprüchliche Informationen zum Schmelzverhalten von Zucker. Allein
Wikipedia unterscheidet sich deutsch und englisch signifikant.

Was wohl immer geht, ist, Kakao- oder Zimtpulver zur Absorption
unterzumischen. Aber das mag ich aus diversen Gründen eher weniger. Ich
mag die gedruckten Teile danach komplett in Wasser ohne
Festkörperrückstände auflösen. Giftig sollte es auch nicht unbedingt
werden.

Weiß hier jemand näheres oder kennt jemand, der jemanden kennt ...

Marte


--
Ideologen sind offenbar die, denen das gehäufte Auftreten von
Geisterfahrern seltsam vorkommt. Nun denn. Hanno Foest in d.s.e
 
Am 04.09.2023 um 13:25 schrieb Marte Schwarz:

Bei 3D-Druckern fällt ja so einiges an Plastikmüll an, weil vieles
nur kurz zum Testen gebraucht wird und danach eigentlich wieder
obsolet ist. Die Idee, solche Teile mit Zucker zu drucken, ist nicht
alt.

Eigentlich schon. Die ersten Versuche liefen doch mit genau sowas, weil
Zucker überall verfügbar ist. In vielen Konditoreien sind 3D-Drucker
auch nichts Ungewöhnliches mehr.

Vielleicht mal kurz zum Verständnis: In den Anfangszeiten der
Kunststoffindustrie brauchte man natürlich auch Maschinen, mit denen
diese Kunststoffe verarbeitet werden konnten. Diese Maschinen wurden
ursprünglich sehr gerne von Bäckern und Konditoren gebaut, weil sie eben
den Umgang mit teigiger Masse gewohnt sind.

Im Netz gibt es einige Jungs, die mit viel Leistung auf den Zucker
losgehen und ihn nicht selten sogar verdampfen / verbrennen.

Meines Wissens verdampft Zucker nicht. Er brennt an und ist dann als
schwarze Masse schwer wieder zu lösen. Als Zucker würde ich die schwarze
Masse nicht mehr bezeichnen.

Konkrete Dosierungen lässt aber keiner los. Was bringt mir eine
Druckgeschwindigkeit in mm/s, wenn ich weder Strahlleistung

im Pulverbett per Laser erhitzt sollte Zucker auch gut zu verarbeiten
sein. Mit der Strahlleistung muss man halt probieren. Hängt sicher auch
von der Körnung ab.

noch Durchmesser bekannt sind. Von einer Unterscheidung in
Dauerstrich oder gepulst, will ich ja gar nicht anfangen.

Ausprobieren sollte kein großer Akt sein.

Mich würde ein Spektrum von Puderzucker interessieren. Möglicherweise
gibts im IR Bereiche, bei denen etwas sinnvoll absorbiert wird.
Bisher bin ich nicht fündig geworden und wundere mich über teils sehr
widersprüchliche Informationen zum Schmelzverhalten von Zucker.

Könnte stark mit dem Wassergehalt zusammen hängen. In Filamentdruckern
sorgt der Wassergehalt der Filamente regelmäßig für Ärger.

Allein Wikipedia unterscheidet sich deutsch und englisch
signifikant.

Was wohl immer geht, ist, Kakao- oder Zimtpulver zur Absorption
unterzumischen. Aber das mag ich aus diversen Gründen eher weniger.
Ich mag die gedruckten Teile danach komplett in Wasser ohne
Festkörperrückstände auflösen. Giftig sollte es auch nicht unbedingt
werden.

Frag\' einfach mal deinen Pulverlieferanten, was er an wasserlöslichem
Zeug zu bieten hat. Mit deinem Problem bist du schließlich nicht allein.

--
Servus
Christoph Müller
www.astrail.de
 
Am 04.09.23 um 13:25 schrieb Marte Schwarz:

Mich würde ein Spektrum von Puderzucker interessieren. Möglicherweise
gibts im IR Bereiche, bei denen etwas sinnvoll absorbiert wird. Bisher
bin ich nicht fündig geworden und wundere mich über teils sehr
widersprüchliche Informationen zum Schmelzverhalten von Zucker.

Das erscheint mir nun wiederum wenig überraschend. Handelsüblicher
Zucker wird aus biologischen Rohstoffen gewonnen, wodurch es neben
unterschiedlichen Ausgangsprodukten (Rübe, Rohr) auch eine breite
Variationsspanne der genauen Zusammensetzung je nach Region und Saison
geben wird.

Man wird also um eigene Experimente für jede neue Charge nicht herum kommen.

Nein, auch ich kann nicht mit konkreten Ausgangswerten dienen.
 
Marte Schwarz schrieb:
Mich würde ein Spektrum von Puderzucker interessieren. Möglicherweise gibts im IR Bereiche, bei denen etwas sinnvoll absorbiert wird. Bisher bin ich nicht fündig geworden und

Das werden CH-Streckschwingungen um 2900/cm und Obertöne und
OH-Streckschwingungen im Bereich 3300-3500/cm und Obertöne sein.
Letzterer Bereich dürfe, insbesondere wenn das Zeuch etwas
feucht ist, total dicht sein.

glucose ir spectrum

zeigt halt nur die Grundtöne. Für Obertöne der OH-Schwingungen
eventuell eher nach optical absorption of water suchen.
Die Absorptionskoeffizienten sind aber schnell mal 2 Grössenordnungen
kleiner. Das sind Faktoren im Exponenten von Lambert-Beer :-[
Sieht also nicht gut aus, einen CO2-Laser hast du eventuell
nicht rumliegen.

wundere mich über teils
sehr widersprüchliche Informationen zum Schmelzverhalten von Zucker. Allein Wikipedia unterscheidet sich deutsch und englisch signifikant.

Siehe auch Karamelisierung.

--
mfg Rolf Bombach
 
On Mon, 4 Sep 2023 14:05:27 +0200, Christoph Müller wrote:
[...]
Meines Wissens verdampft Zucker nicht. Er brennt an und ist dann als
schwarze Masse schwer wieder zu lösen. Als Zucker würde ich die schwarze
Masse nicht mehr bezeichnen.
[...]

Uraltes Omawissen:
Butter in die Pfanne und ordentlich Zucker.
Wenn es braun wird das klebrige Zeug in irgendwelche Formen
gießen/spachteln.
Fertig sind die Rahmkammellen.

SFJI
Detlef
--
https://www.12schrittefrei.de/
https://www.noart.de/
 
Am 04.09.2023 um 18:08 schrieb Detlef Sax:
On Mon, 4 Sep 2023 14:05:27 +0200, Christoph Müller wrote:
[...]
Meines Wissens verdampft Zucker nicht. Er brennt an und ist dann als
schwarze Masse schwer wieder zu lösen. Als Zucker würde ich die schwarze
Masse nicht mehr bezeichnen.
[...]

Uraltes Omawissen:
Butter in die Pfanne und ordentlich Zucker.
Wenn es braun wird das klebrige Zeug in irgendwelche Formen
gießen/spachteln.
Fertig sind die Rahmkammellen.

In gewerblichen Küchen werden Lebensmittel sehr häufig mit Zucker karamelisiert.
Beispielsweise Früchte, Bananen, etc.
Durch Zugabe von Wasser oder Saft kann die Bräunung besser kontrolliert werden.
Vanille ist immer interessant im Zusammenhang.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong
 
Hi Rolf,

Mich würde ein Spektrum von Puderzucker interessieren. Möglicherweise
gibts im IR Bereiche, bei denen etwas sinnvoll absorbiert wird. Bisher
bin ich nicht fündig geworden und

Das werden CH-Streckschwingungen um 2900/cm und Obertöne und
OH-Streckschwingungen im Bereich 3300-3500/cm und Obertöne sein.
Letzterer Bereich dürfe, insbesondere wenn das Zeuch etwas
feucht ist, total dicht sein.

Hast Du mir da Infos / Quellen, mit denen ich mich da mal aufschlauen kann?

> glucose ir spectrum

Nix Glucose, Saccharose ist gefragt.
Danke aber, ich bin schon weiter ...
https://www.spectroscopyonline.com/view/ir-spectral-interpretation-potpourri-carbohydrates-and-alkynes
Schöne Bilder (speziell Figure 3), aber wie kommt man an die Daten?

Bilder hab ich auch da gefunden:
https://www.researchgate.net/figure/A-Mid-FT-IR-spectra-of-sucrose-fructose-glucose-and-water-B-mid-FT-IR-spectrum-of_fig1_245400498

Wasser scheint unter 900 nm alles andere zu dominieren.

Ich würde gerne Laserdioden aus DVD-Brenner einsetzen, wenn es denn
geht. Da bin ich dann nicht so flexibel in Sachen Wellenlänge. Aber sie
sind billig zu bekommen ;-)
Üblich sind da wohl 658 nm und 780 nm mit jeweils um die 80 - 100 mW,
250 - 400 mW peak.

Mir gehts nicht um Geschwindigkeit und Bauvolumina. Die Zielobjekte sind
eher kleinvolumig und haben viel Zeit zum Entstehen - zumindest beim
Proof of Concept.

zeigt halt nur die Grundtöne. Für Obertöne der OH-Schwingungen
eventuell eher nach optical absorption of water suchen.

Wasser mag ich möglichst nicht drinnen haben, deswegen ist auch geplant,
den Puderzucker auf > 100 °C vorzuheizen, was die Strahlleistung auch
minmieren dürfte und die Rieselfähigkeit verbessern dürfte. Feuchtigkeit
dürfte eher kontraproduktiv sein, ebene Flächen zu bekommen, es sei
denn, man macht es wirklich zum Brei ;-)

> Siehe auch Karamelisierung.

Die setzt bereits unterhalb der Schmelztemperatur ein. Das spricht
möglicherweise für kurze kräftige Laserimpulse, die die Oberflächen
anschmelzt, ohne allzu viel Zeit zum Karamellisieren zu geben. Dahin
gehen Ergebnisse, die einzelne Akteure im Netz veröffentlichen. Die
Ergebnisse mit Kristallzucker sind teilweise schon fast reinweiß, nur
mit ganz schwacher Gelbfärbung. Damit kann ich in jedem Fall leben.
Soweit ich das gesehen hatte, hatten die sogar einfache Dauerstrichlaser
im Einsatz. Das ist schon ermutigend. Wenn das so klappt, wie ich mir
das vorstelle, kann gerne ein 1066 nm Laser her. Keine Ahnung, ob es das
gibt. Das wäre dann die nächste Baustelle ;-) Ansonsten braucht es eben
mehr Power ;-) Den Trade-off zwischen höherer Lesitung und optimierter
Wellenlänge gegenüber Beschaffungskosten brauche ich jetzt noch nicht
anzustellen. Mir geht es eher um eine grobe Abschätzung, bei welchen
Fokusfleck ich wie lange brauchen werde, um Puderzucker zum Schmelzen zu
bewegen, falls es denn überhaupt mit dieser kleinen Laserleistung gehen
wird.

Marte
 
Marte Schwarz wrote:
Bei 3D-Druckern fällt ja so einiges an Plastikmüll an, weil vieles nur
kurz zum Testen gebraucht wird und danach eigentlich wieder obsolet ist.
Die Idee, solche Teile mit Zucker zu drucken, ist nicht alt.

Ich sehe den Vorteil nicht. Kunststoff kommt heute in die
Müllverbrennung mit thermischer Nutzung. Lebensmittel brauchen
regelmäßig weit mehr fossile Energie als sie selbst als Nährwert
liefern. Gut 90 % des Öls werden sofort und direkt verbrannt. Warum um
den klenen Anteil, der einen Umweg über Kunstoff macht und dabei zum
weit reineren und sauberer verbrennenden Brennstoff wird als der Rest,
so ein Aufstand gemacht wird, ist mir schleierhaft.

Wasserlösliche Körper sind sinnvoll als Kerne für um sie herumgegossene
Formen, aber sonst?


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
 X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
/ \\ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --
 
Hergen Lehmann wrote:
auch eine breite
Variationsspanne der genauen Zusammensetzung je nach Region und Saison
geben wird.

Eigentlich sollte raffinierter Zucker nichts als die wohldefinierte
Chemikalie Sacharose sein.


--
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Am 04.09.2023 um 20:09 schrieb Axel Berger:

Wasserlösliche Körper sind sinnvoll als Kerne für um sie herumgegossene
Formen, aber sonst?
Braucht man als Stützstrukturen. Wasserlöslichkeit ist da gern gesehen,
weil das Entfernen dieser Strukturen von Hand eine ziemlich unangenehme
und popelige Arbeit ist.

--
Servus
Christoph Müller
www.astrail.de
 
Am 04.09.23 um 20:09 schrieb Axel Berger:

liefern. Gut 90 % des Öls werden sofort und direkt verbrannt. Warum um
den klenen Anteil, der einen Umweg über Kunstoff macht und dabei zum
weit reineren und sauberer verbrennenden Brennstoff wird als der Rest,
so ein Aufstand gemacht wird, ist mir schleierhaft.

Das hängt sicher damit zusammen, das \"böse\" Kunststoffe wie PVC und ABS
immer noch einen sehr großen Anteil des anfallenden Kunststoffmülls
ausmachen, und sich diese weder gut recyceln noch sauber (ohne
Freisetzung bedenklicher Stoffe) thermisch verwerten lassen.

Auch für die beim SLS-3D-Druck verwendeten Epoxidharze sieht es wohl
noch recht mau aus. Besonders nicht ausgehärtete Reste sind extrem
unweltschädlich und Sondermüll.

Deutlich besser steht die FDM-Fraktion da - die vorherrschenden
Materialien PLA und PETG verbrennen rückstandsfrei mit hohen
Energieertrag und sind in Müllheizkraftwerken gern gesehener Brennstoff.
 
Am 04.09.23 um 20:10 schrieb Axel Berger:

Eigentlich sollte raffinierter Zucker nichts als die wohldefinierte
Chemikalie Sacharose sein.

Eigentlich. In der Praxis treibt man den Raffinierungsprozess aber nicht
so weit, das keinerlei Rückstände verbleiben, und natürlich gibt es auch
noch Unterschiede im Wassergehalt und in der Körnung.
 
Hergen Lehmann wrote:
> \"böse\" Kunststoffe wie PVC und ABS

PVC ist klar. Styrolmonmere sind krebserregend.

Epoxidharze
nicht ausgehärtete Reste sind extrem
unweltschädlich und Sondermüll.

Auch klar, wenn sie so in die Umwelt gelangen. Sowohl ABS als auch
Expoxide sollten aber unter geeigneten Bedingungen rückstandsfrei
verbrennen. Da ist nichts drin als C, H, O und im Fall von ABS etwas N.

Wesentlich weniger rein ist alles \"natürliche\" und vieles ist zudem auch
noch naß.


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
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On Mon, 4 Sep 2023 16:45:38 +0200, Rolf Bombach
<rolfnospambombach@invalid.invalid> wrote:

Allein Wikipedia unterscheidet sich deutsch und englisch signifikant.

Deutsch?

das Wort ist verpönt und wird sofort gelöscht.
Im Wikipedia Jargon gibt es nur \"deutschsprachig\".

Goethe & Schiller waren deutschsprachige Dichter,
laut deutschsprachiger Wikipedia.

Die deutsche Wiki ist in der Hand von Idioten.

w.
 
On Mon, 4 Sep 2023 16:45:38 +0200, Rolf Bombach
<rolfnospambombach@invalid.invalid> wrote:

Allein Wikipedia unterscheidet sich deutsch und englisch signifikant.

Deutsch?

das Wort ist verpönt und wird sofort gelöscht.
Im Wikipedia Jargon gibt es nur \"deutschsprachig\".

Goethe & Schiller waren deutschsprachige Dichter,
laut deutschsprachiger Wikipedia.

Die deutsche Wiki ist in der Hand von Idioten.

w.
 
Am 04.09.23 um 23:04 schrieb Axel Berger:

Epoxidharze
nicht ausgehärtete Reste sind extrem
unweltschädlich und Sondermüll.

Auch klar, wenn sie so in die Umwelt gelangen. Sowohl ABS als auch
Expoxide sollten aber unter geeigneten Bedingungen rückstandsfrei
verbrennen. Da ist nichts drin als C, H, O und im Fall von ABS etwas N.

Eben dieses N ist das Problem - beim Erhitzen wird hochgiftiges HCN
freigesetzt.

Ansonsten... ich habe noch nie selbst SLS gedruckt. Bekommt man den
Überschuss nach dem Druck wirklich komplett zurück in die Pulle, oder
werden beim Reinigen zwangsläufig gewisse Mengen nicht ausgehärtetes
Epoxy in die Umwelt gebracht?


Wesentlich weniger rein ist alles \"natürliche\" und vieles ist zudem auch
noch naß.

Bei reinen (wenig bis gar nicht verarbeiteten) Naturprodukten bietet
sich meist Kompostierung als saubere Verwertung an. Macht die Natur seit
Jahrmillionen, sämtliches Leben ist darauf eingestellt.

Verarbeitete \"Natur\"produkte aber sind oft ein Problem, ja.
 
Hi Axel,
Wasserlösliche Körper sind sinnvoll als Kerne für um sie herumgegossene
Formen, aber sonst?

Du musst das nicht verstehen, es trägt zur Problemstellung und zur
Lösung nichts bei.

Aber derlei Beiträge machen das Thema unübersichtlicher. Mittlerweile
sind viele Antworten, die besser nicht geschrieben worden wären.

:-(

Marte
 
Hi Christoph,

Eigentlich schon. Die ersten Versuche liefen doch mit genau sowas, weil
Zucker überall verfügbar ist. In vielen Konditoreien sind 3D-Drucker
auch nichts Ungewöhnliches mehr.

Über die Dekospritze hinaus ist da nicht viel im Einsatz. Ja, man kann
Fondant drucken. Leider braucht es sehr lange zum aushärten, so dass es
zwar für 2D Strukturierung bei Tortenoberflächen gut ist, auch einzelne
Blümchenmotive gehen, aber für viele Objekte ist es einfach unbrauchbar.
Maßhaltigkeit ist wegen der Verdunstung auch nicht so doll.

Meines Wissens verdampft Zucker nicht. Er brennt an und ist dann als
schwarze Masse schwer wieder zu lösen. Als Zucker würde ich die schwarze
Masse nicht mehr bezeichnen.

Das ist Teil des Problems.

im Pulverbett per Laser erhitzt sollte Zucker auch gut zu verarbeiten
sein. Mit der Strahlleistung muss man halt probieren.

Wenn man viel Zeit und Hardware hat, kann man in der Tat viel probieren.
Der ingenieursgerechte Ansatz wäre eher, dass man vor dem Probieren mal
Abschätzungen trifft, was man denn so bräuchte zum Probieren.

> Ausprobieren sollte kein großer Akt sein.

Einfach so ins Blaue schießen, liefert selten taugliche Resultate.

 widersprüchliche Informationen zum Schmelzverhalten von Zucker.
Könnte stark mit dem Wassergehalt zusammen hängen. In Filamentdruckern
sorgt der Wassergehalt der Filamente regelmäßig für Ärger.

Hier sicher auch.

Frag\' einfach mal deinen Pulverlieferanten, was er an wasserlöslichem
Zeug zu bieten hat. Mit deinem Problem bist du schließlich nicht allein.

Am liebsten wäre mir einfacher Puderzucker. Dafür gibt es tatsächlich
Datenblätter, die vor allem standardisierte Gefahren thematisieren und
ansonsten wenig hilfreich waren.
Deshalb frage ich ja hier, weil bisher wenig wirklich Gutes dabei war.
Von Rolf kamen ja auch schon gute Hinweise. An dieser Stelle noch einmal
ein Dank an Rolf.

Gruß
Marte
 
Am 05.09.2023 um 07:51 schrieb Helmut Wabnig:
On Mon, 4 Sep 2023 16:45:38 +0200, Rolf Bombach
rolfnospambombach@invalid.invalid> wrote:

Allein Wikipedia unterscheidet sich deutsch und englisch signifikant.


Deutsch?

das Wort ist verpönt und wird sofort gelöscht.
Im Wikipedia Jargon gibt es nur \"deutschsprachig\".

Goethe & Schiller waren deutschsprachige Dichter,
laut deutschsprachiger Wikipedia.

Die deutsche Wiki ist in der Hand von Idioten.

Es gibt da einige weitere Beispiele:
Das Gendern.
Das Warten an Schaltern, überall und grundlos in 5 Metern Entfernung.
Beispielsweise auch in Tankstellen.

Die Idiotie. Spinnerei und Geisteskrankheit greifen immer mehr um sich.

Ganz besonders in Deutschland entwickelt die Bürokratie geisteskranke Züge:
Projekte werden 8 Jahre geplant, und danach in 8 Wochen realisiert.
Gesamtzeitbedarf 8,02 Jahre.

Ich erzählte schon mehrmals: was man in den 1960er Jahren noch konnte, wird
heute nicht mehr gekonnt.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong
 
Hergen Lehmann wrote:
beim Erhitzen wird hochgiftiges HCN freigesetzt.

oder
werden beim Reinigen zwangsläufig gewisse Mengen nicht ausgehärtetes
Epoxy in die Umwelt gebracht?

Ja, alles unbestritten. Mir ging es deshalb ausschließlich um den Teil,
der aus dem Hausmüll in die kontrollierte Verbrennung gelangt. Ich hatte
die Ursprungsfrage so verstanden, als gehe es vor allem um nach
einmaligem Ansehen weggeworfene one-offs.

Für so etwas ist Kunststoff eine gute Wahl. Wie sollen Trinkhalme aus
innerstädtischen Eiscafes in Wälder und Flüsse gelangen? Wie steht die
verteufelte hauchdünne Plastiktüte am Obststand mit ihren 2 g relativ
zur 14 g schweren \"Öko\" Papiertüte?

Natürlich ist Einweg vom Prinzip her irgendwie unelegant. Nachgerechnet
überwiegt der Nutzen den Schaden dennoch oft deutlich. Der Anteil der
weggeworfenen Lebensmittel ist gigantisch und wird viel zu sehr
totgeschwiegen. Stattdessen reden alle vom Unterschied zwischen Fleisch
und vegetarischer Ernährung. Den gibt es, klar, und er ist nicht klein.
Wenn man aber einrechnet, daß Fleisch nach dem Kauf kaum weggeworfen
wird, halbiert er sich schon mal.


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
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