All-at-once 3D Printing - high-precision objects in a matter of seconds - EPFL-Forschung zu 3D-Druck - Objekt wird in einem Stück per Licht in wenigen Sekunden gedruckt

16.02.2020 23:36:39, Jürgen Auer, keine Kommentare

Übliche 3D-Drucker bauen das Druckergebnis schichtweise auf, von unten nach oben. Mit der Konsequenz, daß das Druckmaterial womöglich etwas auseinanderfließt und daß dieses schichtweise Vorgehen einfach dauert. Man könnte auch sagen: Die bisherigen 3D-Drucker sind in Wirklichkeit 2D-Drucker, sie drucken flächige Gebilde, die eben übereinandergestapelt nun dreidimensionale Objekte erzeugen.

An der EPFL, der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne, wurde nun ein ganz anderes Verfahren entwickelt. Es basiert - sehr grob - darauf, daß sich ein Zylinder mit einer harzartigen Flüssigkeit dreht und durch Laser einzelne Zonen in diesem Zylinder aushärten.

Die Konsequenz: Das Objekt wird tatsächlich in allen drei Dimensionen gleichzeitig gedruckt. Es ist also ein "richtiger 3D-Druck". Mögliche Probleme mit einem "fließenden Druckstoff" kann es nicht geben. Ferner geht das sehr schnell. Ein Druck ist nach 30 Sekunden fertig.

Der Nachteil: Derzeit sind die Objekte sehr klein. Der Druckzylinder hat einen Durchmesser von etwa 2 Zentimetern, so daß die Objekte entsprechend klein sind.
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All-at-once 3D Printing

https://theawesomer.com/all-at-once-3d-printing/560570/

Bei der EPFL: Printing tiny, high-precision objects in a matter of seconds

https://actu.epfl.ch/news/printing-tiny-high-precision-objects-in-a-matter-o/

Das Video:

Printing tiny, high-precision objects in a matter of seconds

https://www.youtube.com/watch?v=ONBHkzimRbg

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Das gesamte Volumen wird zur gleichen Zeit "gedruckt". Der Zeitbedarf sinkt von Stunden auf 10 - 30 Sekunden. Ferner sind sehr genaue Details möglich. Ferner gibt es Varianten mit "weicheren Materialien", etwa Hydrogelen. Die hohe Auflösung ergibt sich daraus, daß das per Licht / Laser gesteuert wird. Gedruckt wird in abgeschlossenen Containern, so daß das Ergebnis steril ist.

Im Prinzip wird einfach das Harz mit diversen Lichtquellen bombardiert. An den "Kreuzungen" härtet das aus.

Aufgrund der hohen Geschwindigkeit könnten solche Geräte später direkt neben dem Endnutzer stehen. In dem Video wird ein Beispiel genannt: Der Zahnarzt scannt die Zähne in 3D. Die Füllungen werden innerhalb von Minuten direkt daneben erstellt und können sofort eingesetzt werden.

Die EPFL-Meldung erwähnt, daß übliche 3D-Drucktechniken aus "weichen Materialien" ein simples Problem haben:

> “The problem is that soft objects made that way quickly fall apart.”

Die Druckergebnisse sind nicht stabil, sie fallen bald wieder auseinander.

Aktuell können 2-Zentimeter-Objekte mit einer Genauigkeit von 80 Mikrometern hergestellt werden. Das ist ungefähr der Durchmesser eines Haares. Derzeit wird versucht, bis zu 15 Zentimeter große Objekte drucken zu können.

> “The process could also be used to quickly build small silicone or acrylic parts that don’t need finishing after printing”

Man könnte das auch dafür verwenden, um schnell kleine Teile aus Silikon oder Acryl herzustellen, die nach dem Drucken nicht mehr fertiggestellt werden müssen. Offenbar erfordert das klassische Schichtdrucken ein Nachbearbeiten, das bei dieser Drucktechnik komplett entfällt.

 

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