Der kleinste 3D-Drucker der Welt Forschung der TU Wien könnte 3D

Der kleinste 3D-Drucker der Welt
Forschung der TU Wien könnte 3D-Drucker zum erschwinglichen Alltagsgerät machen.
Drucker, die dreidimensionale Objekte herstellen können, gibt es schon seit Jahren. An der TU Wien
wurde nun allerdings ein Gerät entwickelt, das kleiner, leichter und billiger ist als gewöhnliche 3DDrucker. Mit Druckern dieser Art könnte man in Zukunft kleine, maßgeschneiderte Objekte nach
Bauplänen aus dem Internet zu Hause selbst produzieren – und so etwa teures Geld für seltene
Ersatzteile sparen.
Gleich mehrere Wissenschaftsrichtungen müssen zusammenarbeiten, wenn ein 3D-Drucker
entwickelt werden soll: Gebaut wurde der Prototyp in der Arbeitsgruppe von Professor Jürgen
Stampfl an der Fakultät für Maschinenbau, von wesentlicher Bedeutung war auch die chemische
Forschung des Teams um Professor Robert Liska – schließlich muss zunächst geklärt werden, mit
welchen Arten von Kunststoff der Drucker überhaupt arbeiten kann.
Schicht für Schicht
Das Grundprinzip des 3D-Druckers ist einfach: Das gewünschte Objekt wird in einem kleinen Becken
mit flüssigem Kunstharz erzeugt. Das Kunstharz hat die Eigenschaft, dass es genau dort hart wird, wo
man es intensiv mit Licht bestrahlt. Schicht für Schicht wird das Kunstharz also an den richtigen
Stellen beleuchtet. Verhärtet eine Schicht, wird an ihr die nächste angelagert, bis das Objekt
vollständig ausgehärtet ist – „Rapid Prototyping“ nennt man dieses Verfahren. „Auf diese Weise
können wir auch komplizierte geometrische Objekte mit einer genau definierten inneren Struktur
herstellen, wie das etwa mit Gussverfahren niemals möglich wäre“, erklärt Klaus Stadlmann, der den
Drucker-Prototyp gemeinsam mit Markus Hatzenbichler entwickelt hat.
Für Massenproduktion von immer gleichen Objekten ist diese Methode nicht gedacht – dafür gibt es
billigere Alternativen. Doch der große Vorteil des Rapid-Prototyping-Verfahrens liegt darin, dass sehr
einfach individuell angepasste, maßgeschneiderte Einzelstücke erzeugt werden können. Der DruckerPrototyp ist nicht größer als eine Milchpackung, wiegt 1.5 kg und war mit € 1200 auch erstaunlich
billig. „Wir werden den Drucker noch weiter verkleinern – und auch der Preis könnte sicher noch
spürbar sinken, wenn man ihn in größerer Stückzahl erzeugen würde“, ist Klaus Stadlmann
zuversichtlich.
Hohe Auflösung durch LED-Beamer
Die Auflösung des Druckers ist exzellent: Nur ein Zwanzigstel eines Millimeters messen die Schichten,
die jeweils durch Licht verhärtet werden. Damit ist der Drucker auch für Anwendungsbereiche
einsetzbar, in denen höchste Präzision erforderlich ist – etwa bei Bauteilen für Hörgeräte. Im
Gegensatz zu bisher erhältlichen Druckern verwendet das Modell der TU Wien Leuchtdioden als
Lichtquelle, mit deren Hilfe hohe Lichtintensitäten auf sehr kleinem Raum erreicht werden können.
Das Rapid-Prototyping-Forschungsteam der TU Wien arbeitet mit unterschiedlichen 3D-Techniken
und Materialien und entwickelt immer neue Keramik- und Polymerwerkstoffe für das
dreidimensionale Drucken. So ist es sogar gelungen, 3D-Objekte aus umweltfreundlichen, biologisch
abbaubaren Materialien herzustellen. In Zusammenarbeit mit Medizinern und Biologen konnte
kürzlich auch gezeigt werden, dass die künstlichen Strukturen, die mit dieser Beamer-Technologie
hergestellt wurden, ausgezeichnet dazu geeignet sind, als Gerüst das Wachstum von natürlichem
Knochen im Körper anzuregen.
Vielseitig einsetzbar
Egal also, ob man medizinische Teile braucht, die an den Patienten speziell angepasst werden
müssen, ob spezielle Ersatzteile benötigt werden, die man nicht teuer um die halbe Welt schicken
will, oder ob man einfach nur selbstdesignten Modeschmuck produzieren möchte: Mit den Geräten
und Materialien der TU Wien steht ein kostengünstiges Werkzeug zur Verfügung, mit dem sehr
komplexe dreidimensionale Bauteile in einer Vielzahl von anspruchsvollen Werkstoffen mit
unterschiedlichen mechanischen, optischen und thermischen Eigenschaften hergestellt werden
können.
Rückfragehinweis:
Dipl.-Ing. Klaus Stadlmann
Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechologie Technische Universität Wien
Favoritenstr. 9-11, 1040 Wien
T: 43-1-58801-30857
[email protected]
Aussender:
Dr. Florian Aigner
Büro für Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Wien
Operngasse 11, 1040 Wien
T: +43-1-58801-41027
[email protected]