EPFL: Neue 3D-Drucktechnik erstellt Modelle in 30 Sekunden

Ein Zylinder dreht sich und eine Mini-Kathedrale entsteht: Schweizer Forscher arbeiten an einem 3D-Druckverfahren, das Objekte durch Rotation erzeugt. Erste Ergebnisse sind zwar noch winzig, aber trotzdem beeindruckend.

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Solch kleine Objekte sehen schon recht detailliert aus.
Solch kleine Objekte sehen schon recht detailliert aus. (Bild: EPFL)

Forscher des Schweizer Institutes für Technik Lausanne EPFL haben eine neue 3D-Druck-Technik präsentiert. Dabei wird ein Modell in einem Harzbad durch Drehung erzeugt. Die grundlegende Methode ähnelt Stereolithografie und ist nach Angaben der Entwickler der Tomografie entlehnt. Dabei belichtet ein Laser einzelne Partikel in Kunstharz und lässt sie so fest werden. Allerdings soll die neue Technik nicht Stunden dauern, sondern kleine 3D-Objekte in nur 30 Sekunden drucken können. Die Forscher kooperieren mit dem Unternehmen Readily 3D, welches die Drucker betreibt und baut.

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Das liegt daran, dass innerhalb des durchsichtigen,mit Material gefüllten Zylinders Modelle durch schnelle Drehungen erzeugt werden. Herkömmliche SLA-Harzdrucker ziehen Objekte Schicht für Schicht aus einem Harzbad heraus. Die neue Technik hat den Vorteil, dass das gedruckte Resultat im Material schwimmt und weniger Gewicht tragen muss. Daher sind diverse Drucke ohne Zusatzstützen und einige bisher kaum machbare Formen möglich. Die Forscher zeigen mehrere Beispiele: eine winzige, zwei Zentimeter lange Kathedrale aus Kunststoff zeigt Turmspitzen, Fenster und Ornamente relativ genau. Außerdem können organische Formen wie Aufsätze für Hörgeräte oder Replikas von Organen damit erstellt werden. Die Präzision gibt das Forschungsteam mit 80 Mikrometern an.

Der Laser, welcher das Material härtet, wird von einem beweglichen DLP-Spiegelsystem reflektiert und auf den Zylinder geworfen. DLP ist eine Technik, die auch bei einigen Projektoren verwendet wird. Diese projizieren allerdings meist ein zweidimensionales Bild auf eine Leinwand. Deshalb gibt eine um 90 Grad versetzte Kamera vor, an welchen Koordinaten die Belichtung auch in der Tiefe erfolgen soll. Das Material kann dabei normales Kunstharz oder weiches Hydro-Gel sein.

Künftig soll die Technik beim Bau von Elementen in der Medizintechnik helfen. Ein Nachteil ist dabei bisher, dass maximal zwei Zentimeter Druckraum zur Verfügung stehen. Allerdings wollen die Entwickler in weiteren Versionen größere Modelle von bis zu 15 Zentimetern erstellen. Dann könnte sich die Technik auch für den gewerblichen Markt eignen.

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