Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Der kleinste 3D-Drucker der Welt

17.05.2011
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 3D-Drucker. 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.


Der neue 3D-Drucker aus Wien
TU Wien

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 Drucker-Prototyp 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
kstad@mail.tuwien.ac.at
Aussender:
Dr. Florian Aigner
Büro für Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Wien
Operngasse 11, 1040 Wien
T: +43-1-58801-41027
florian.aigner@tuwien.ac.at

Dr. Florian Aigner | Technische Universität Wien
Weitere Informationen:
http://www.tuwien.ac.at/amt
http://tuweb.tuwien.ac.at/index.php?id=11301

Weitere Berichte zu: 3D-Drucker Bauteile Drucker-Prototyp Ersatzteil

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Flexible Fertigung von Elektromotoren für Fahrzeuge
06.09.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Gewicht von Robomotion-Greifer um 60 Prozent reduziert
31.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie