3D-Druck mit Fotopolymer in Sekunden

Quelle: 3dprintingmedia.network

Forscher der Eidgenössischen Polytechnischen Fakultät der Schweizerischen Universität Lausanne (EPFL) haben erstmals eine neue 3D-Volumendruckmethode getestet, mit der kleine weiche Objekte in Sekundenschnelle hergestellt werden können. Die Technologie des hochpräzisen dreidimensionalen Drucks kann in vielen wichtigen Bereichen Anwendung finden, beispielsweise in der Medizin und im Bioprinting. So können Sie schnell Hörgeräte, Gewebe-Bioengineering-Objekte und vieles mehr herstellen.

Die vom Universitätslabor für Angewandte Photoelektronische Bauelemente (LAPD) entwickelte Methode des volumetrischen dreidimensionalen Drucks basiert teilweise auf den Prinzipien der Tomographie - der diagnostischen Bildgebung. Der Tomograph scannt ein Objekt, um sein dreidimensionales Modell zu erstellen. Basierend auf dieser Technik entwickelte das Forscherteam ein System, bei dem ein flüssiges Material (Biogel oder flüssiger Kunststoff) unter dem Einfluss von Laserstrahlung polymerisiert, das aus verschiedenen Winkeln auf das Objekt trifft.

"Es geht nur um Strahlung", sagte Paul Delrot, CTO von Readily3D , einer Tochtergesellschaft der EPFL. „Der Laser härtet das flüssige Material während des Polymerisationsprozesses aus. Abhängig davon, welche Art von Objekt wir auf einem 3D-Drucker erstellen möchten, verwenden wir Algorithmen, um die Richtung der Laserstrahlen genau zu berechnen und zu bestimmen, in welchen Winkeln sie auf das Objekt treffen und mit welcher Dosis. "


In diesem Stadium ermöglicht die entwickelte Technologie die Herstellung von Strukturen mit einer Größe von bis zu 2 cm und einer Genauigkeit von 80 Mikrometern. Es wird berichtet, dass das Drucken eines Objekts dieser Größenordnung weniger als 30 Sekunden dauert. Während die Forscher diese Technologie weiter verbessern, werden sie auch größere 3D-Drucker entwickeln, die Objekte mit einer Größe von bis zu 15 cm reproduzieren können.

EPFL-Entwickler haben ein Patent für die ultraschnelle dreidimensionale Drucktechnologie mit Photopolymeren angemeldet und bereits mit der Vermarktung ihres Produkts begonnen über eine Tochtergesellschaft von Readily3D, die die Technologie weiterentwickeln und auf den Markt bringen wird.

"Traditionelle 3D-Drucktechnologien, die als additive Fertigung bekannt sind, erzeugen Objekte in Schichten", sagte Damien Loterie, CEO von Readily3D. "Das Problem ist, dass weiche Objekte, die auf diese Weise hergestellt wurden, schnell unbrauchbar werden."


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Aufgrund seiner Geschwindigkeit und Konstruktionsmethode kann die Technologie des Hochgeschwindigkeits-Photopolymer-3D-Drucks diese Probleme überwinden. Auf dem Gebiet des Bioprintings kann diese Technologie verwendet werden, um ultradünne organische Gerüste für das Wachstum menschlicher Gewebe oder Organe herzustellen. Bereits heute arbeiten Forscher mit einem Team von Chirurgen zusammen, um gemeinsam mit der Hochgeschwindigkeits-Photopolymer-3D-Drucktechnologie gedruckte Arterien zu entwickeln und zu testen. Laut Lottery bieten die Ergebnisse spannende Perspektiven.

Da Sie mit dieser Technologie sowohl mit flüssigen Polymeren als auch mit Hydrogelen arbeiten können, können damit auch individuelle Hörgeräte und Mundschützer hergestellt werden.

Laut Christophe Moser (Christophe Moser), Leiter des LAPD, kann die Fähigkeit der Technologie, schnell Silikon- und Acrylteile herzustellen, die keine Nachbearbeitung erfordern, auch bei der Gestaltung und Entwicklung von Innenraumlösungen angewendet werden.

In der Zeitschrift Nature Communications wurde eine Studie über die Technologie des dreidimensionalen Hochgeschwindigkeitsdrucks veröffentlicht .