OT: 3D Druck SLS mit Saccarose

Am 04.09.2023 um 13:25 schrieb Marte Schwarz:

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.

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.

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.

Ausprobieren sollte kein großer Akt sein.

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

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

Am 04.09.23 um 13:25 schrieb Marte Schwarz:

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:

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.

Siehe auch Karamelisierung.

On Mon, 4 Sep 2023 14:05:27 +0200, Christoph Müller wrote: [...]

[...]

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

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.

Hi Rolf,

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

Nix Glucose, Saccharose ist gefragt. Danke aber, ich bin schon weiter ...

Bilder (speziell Figure 3), aber wie kommt man an die Daten?

Bilder hab ich auch da gefunden:

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.

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 ;-)

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

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?

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

Am 04.09.2023 um 20:09 schrieb Axel Berger:

Braucht man als Stützstrukturen. Wasserlöslichkeit ist da gern gesehen, weil das Entfernen dieser Strukturen von Hand eine ziemlich unangenehme und popelige Arbeit ist.

Am 04.09.23 um 20:09 schrieb Axel Berger:

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. 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.

PVC ist klar. Styrolmonmere sind krebserregend.

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.

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.

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:

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?

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,

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,

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.

Das ist Teil des Problems.

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.

Einfach so ins Blaue schießen, liefert selten taugliche Resultate.

Hier sicher auch.

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:

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.

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.