3D-Druck: Innovatives Druckverfahren verspricht extrem schnelle, serielle Fertigung

Klassische 3D-Drucker bauen Modelle Schicht für Schicht auf - ob nun mithilfe von geschmolzenem Filament oder der selektiven Aushärtung von photosensitivem Harz. Eine Alternative zu diesem schichtweisen Druck stellt der volumetrische 3D-Druck dar. Dazu könnte man sich ein mit Harz gefülltes Gefäß vorstellen, welches mit photosensitivem Harz bestrahlt wird. Ein spezielles Linsensystem könnte dann dafür sorgen, dass das Licht nur in der gewünschten Tiefe auch die nötige Energie für die Polymerisation des Harzes bietet. Technisch ist dies anspruchsvoll.

Chinesische Forscher haben nun in Nature ein neues, volumetrisches 3D-Druckverfahren vorgestellt. Dieses soll die besonders schnelle und trotzdem hochauflösende Fertigung von Objekten ermöglichen. Dabei gilt: Es handelt sich erst einmal um ein (wenn auch erfolgreich demonstriertes) Konzept, welches von einer tatsächlichen wirtschaftlichen Nutzung noch so einige Zeit entfernt sein dürfte.

Das neue Verfahren wird Digital Incoherent Synthesis of Holographic Light Fields (DISH) genannt und nutzt die simultane Belichtung aus verschiedenen Winkeln. Dementsprechend rotiert nicht etwa das Druckgefäß, sondern die Lichtquelle wird um das Objekt bewegt. Dafür wird ein rotierendes Periskop genutzt. Dass die Lichtquelle statt des Probenbehälters rotiert, ist sinnvoll, da Harze Flüssigkeiten sind, die natürlich auch von einer Bewegung beeinflusst werden.

In Tests soll sich eine gute Auflösung und eine extrem schnelle Druckzeit demonstrieren lassen haben. Konkret werden Druckzeiten von 0,6 Millisekunden angegeben, wobei es sich allerdings dabei um ein Modell im mm-Maßstab handelt. Der Druck von vielen Modellen soll sich dabei besonders einfach realisieren lassen: So kann eine Pumpe die ganze Zeit Resin an der Lichtquelle vorbeiführen. Die fertigen Drucke lassen sich dann sieben. Dass die Technik sofort im Massenmarkt ankommt, erscheint eher unwahrscheinlich. Der Einsatz etwa im Bereich der Mikrotechnik oder Medizin erscheint schon greifbarer.