Beim 3D-Druck unterscheidet man zwischen verschiedenen Technologien und Verfahren. Während in privaten Haushalten meist Geräte vorhanden sind, die mit der FDM- oder FFF-Extrusion arbeiten, kommen in Unternehmen oft SLS, Selective Laser Melting oder EBM, Material Jetting und Binder Jetting Verfahren zum Einsatz. Was sich hinter diesen ganzen Abkürzungen verbirgt und wie die Verfahren arbeiten, das soll Ihnen der nachfolgende Beitrag näherbringen.

Inhalt:

  1. Tabellarische Übersicht
  2. Detaillierte Beschreibung der Verfahren
  3. News und aktuelle Entwicklungen

Tabelle

Name 3D-DruckverfahrenAbkürzungTechnikEigenschaftenVorteileUnternehmen
Fused Deposition ModelingFDMExtrusion- für Desktop 3D-Drucker nutzbar
- für den Hausgebrauch
- einfache Funktionsweise
- breite Auswahl an Filamenten
- Filamente leicht verfügbar
- Druckmaterialien vergleichsweise günstig
- Von Stratasys entwickeltes und als Marke (Tradeemark) eingetragenes Verfahren
Fused Filament FabricationFFFExtrusion- für Desktop 3D-Drucker nutzbar
- einfache Funktionsweise
- für den Hausgebrauch
- einige exotischere Filamentzusammensetzungen (mit Metall, Mineralien etc.) verwendbar- Ohne Markenrechte, unternehmensunabhängig
Directed Energy DepositionDEDExtrusion- Einsatz in der Industrie
- Düse bewegt sich in mehrere Richtungen
- Elektronen- oder Laserstrahl schmilzt das Material
- Polymere, Keramiken, Metallpulver und Metalldrähte verarbeitbar
- Für Instandsetzungsmaßnahmen geeignet
StereolithographieSLAExtrusion- Arbeitet mit Photopolymerharz
- Nutzt UV-Licht und Laserstrahl
- Harz wird Schicht für Schicht gedruckt und zugleich ausgehärtet
- Zur Herstellung von Gussformen verwendbar
- Sehr detaillierte Druckergebnisse
Digital Light ProcessingDLPPhotopolymerisation- Arbeitet mit Harz
- Digitaler Lichtprozessor bzw. -projektor als UV-Lichtquelle
- Zur Herstellung von Gussformen nutzbar - Größere Druckgeschwindigkeit als bei den meisten herkömmlichen 3D-Druckern
Selectives Laser SintingSLSPowder Bed Fusion- Metall 3D-Druckverfahren
- Industrieller Einsatz
-Arbeitet mit Laser
- nutzt verschiedene Pulver in unterschiedlichen Zusammensetzungen
- Material wird gesintert
- Sehr effektiver Materialeinsatz
- Verschiedenste Materialzusammensetzungen möglich
- Breites Einsatzgebiet
- Großer Bauraum
Selectives Laser MeltingkeinePowder Bed Fusion- Ähnliche Eigenschaften wie SLS
- Einsatz eines Elektronenstrahls
- Verarbeitet verschiedenste Metalllegierungen
- Effektiver Materialeinsatz
- Häufige Verwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie, aber auch Medizin, Automobilindustrie, usw.
- Insgesamt breites Einsatzgebiet
- 3D-Drucker oft mit großem Bauraum
Laser SinternLSPowder Bed Fusion- Einsatz eines Lasers
- Schichtweiser Auftrag aufgeschmolzenen Pulvers
- verschiedenste Pulver verwendbar
- Ideal für Prototypenherstellung und Produktserien
- Herstellung eines Gießwerkzeugs entfällt
Laser MeltingLMPowder Bed Fusion- Laser schmilzt Metallpulver selektiv
- Zu druckendes Objekt wird schichtweise im Pulverbett aufgebaut
- Hohe Dichte des verarbeiteten Metalls
- Nachbearbeitung wie bei Schweißteilen möglich
- Zahlreiche Pulver einsetzbar
- Zur Fertigung von Prototypen, Kleinserien und Werkzeugen geeignet
Selective Heat SinteringSHSPowder Bed Fusion- Einsatz eines Thermodruckkopfes
- Schichtweise Auftragung des Pulvers durch eine Walze
- Verwendung von Kunststoffpulvern
- Arbeitet ähnlich wie das Laser Sintern
- Für Prototypen und Kleinserien geeignet, meistens für Konzeptbewertungen und Funktionsprüfungen eingesetzt
Direct Metal Laser SinteringDMLSPowder Bed Fusion- Englisches Synonym für Laser Melting (LM)/ Laser-schmelzen - Verwendung von Metallpulvern- Sowohl für Prototypen als auch für Kleinserien und Funktionstests geeignet- Verwendung in 3D-Druckern von SLM Solutions und EOS
Photopolymer JettingMaterial Jetting / MultiJet Modeling- Verwendung von flüssigem lichtempfindlichen Photopolymer
- UV-Lampe härtet Material aus
- Einsatz von Tintenstrahlköpfen
- Industrieller Einsatz
- Verschiedene Materialien gleich-zeitig einsetzbar
- Detailgenaue Drucke und Oberflächenveredlungenmöglich
- 3D-Drucker mit großem Bauvolumen möglich
PP (3D-Druck auf Gipsbasis / Plaster-based 3D Printing)Powder Bed Fusion- Arbeitet auf Gipsbasis
- Verwendet Tintenstrahlköpfe, die 2D-Tintenstrahldruckerköpfen ähneln
- Vollfarbdrucke sind möglich
- Gips ist ein sehr grobes Material und benötigt ein Bindemittel
Binder Jetting / Full Color 3D-Printing / Inkjet Powder Prin-tingMaterial Jetting / MultiJet Modeling- Flüssiges Bindemittel auf pulver-förmiges Material gestrahlt
- Pulverkörner werden zu gewünschtem Objekt verbunden
- Einsatz unter anderem in Vollfarb-3D-Druckern
Sheet Lamination / Laminated Objekt ManufacturingLaminierung- Einsatz dünnschichtiger Materialien wie beispielsweise Metallfolien, Kunststofffolien, Papier
- Verwendung von Lasern oder scharfen Klingen
- Folien werden in die 3D-Form geschnitten
- Einsatz verschiedenster Folien möglich
- Fertigung sehr dünner Objekte mit
- unterschiedlichen Eigenschaften
Bioprinting / 3D-Bioprinting / BiodruckNutzung biologisch abbaubarer Materialien/ organischer Substanzen- 3D-Druck mit speziell hergestellter „Biotinte“, also Tinte aus organischen Substanzen
- Zellen bzw. Zellaggregate werden in 3D-Biostruktur gegeben
- Einsatz eines Perfusionsreaktors
- Herstellung menschlichen Knochenmaterials und anderer Gewebestrukturen
- Nutzung für die medizinische Forschung
- Einsatz in der Kosmetikindustrie (beispielsweise zur Herstellung von Haut für Produkttests)
3D-Druck von Lebensmitteln / Lebensmitteldruck / Foodprinting3D Food PrintingExtrusion- Verschiedenste Lebensmittel können gedruckt werden
- Teile des 3D-Druckers, die mit Lebensmittel in Kontakt kommen, können problemlos gereinigt werden
- Vielfältige Einsatzorte (Confiserien, Konditoreien, Altenheime, private Haushalte etc.)
- Pürierte Lebensmittel können ansprechend präsentiert werden
- Individuelle Fertigung von Lebensmitteln möglich (beispielsweise Gummibärchen, Schokolade etc.).
Continuous Liquid Interface Produc-tionCLIPPhotopolymerisation- Projektor verschmilzt mit UV-Licht das Material zu fester Substanz.
- Setzt auf chemische Prozesse und eine exakte Mengenangabe.
- Nutzt Sauerstoff, damit die Strukturen nicht zu schnell verhärten.
- Arbeitet nach Hersteller-angaben deutlich schneller als andere SLA-3D-Drucker.
- In verschiedensten Industriezweigen einsetzbar (u.a. Automobilbau, medizinische Geräte, Herstellung von Server-klammern).
Ein vom 3D-Drucker-Hersteller Carbon entwickeltes 3D-Druckverfahren (mehr Infos).
Thermal Masking TechnologyPhotopolymerisation- Einsatz eines Thermodruckkopfes
- Dreiteilige Beschichtung der Glasdruckplatte
- Verwendung von SLA-Harzen
- Detailgetreue Darstellung
- Niedriger Anschaffungspreis
- Nach Herstellerangaben für Einsteiger gut geeignet
Entwickelt von ILIOS.
Light Initiated Fabrication TechnologyLIFTPhotopolymerisation- Nutzt verschiedene Schlüsselfaktoren-/technologien
- Einsatz speziell entwickelter SLA-Harze
- Druckt hochvisköse und füllbare Materialien
- Hersteller verspricht große Zeit- und Kostenersparnis
- Im medizinischen und industriellen Sektor ein-setzbar
- Aushärtungszeit wird Schicht für Schicht automatisch berechnet
Das 3D-Druckverfahren LIFT wurde von der coobx AG entwickelt und wird von EXIGO 3D-Druckern eingesetzt.

Detaillierte Beschreibung der 3D-Druckverfahren

Electron Beam Melting (EBM)

Auf dem gleichen Fundament wie das Selektive Laserschmelzen basiert auch das Electron Beam Melting (EBM) 3D-Druckverfahren. Ins Deutsche übertragen spricht man hier vom Elektronenstrahl-Schmelzen. Bei dieser Technologie wird ein pulverförmiges Material – in der Regel handelt es sich um Metall oder Legierungen – durch den Einsatz eines Elektronenstrahls zu dem gewünschten 3D-Objekt verfestigt.

» Details zum Electron Beam Melting (EBM)

Selectives Laser Melting (Selektives Laserschmelzen)

Für das Selective Laser Melting (Selektives Laserschmelzen) wird ein Prozess genutzt, der mit der SLS-3D-Drucktechnologie vergleichbar ist. Allerdings wird beim selektiven Laserschmelzen das pulverförmige Material nicht gesintert, sondern geschmolzen. Dafür kommt ein Hochleistungslaser zum Einsatz, der die Pulverkörnchen miteinander verschmilzt.

Genutzt wird dieses 3D-Druckverfahren meist bei er direkten Fertigung von Metallteilen für industrielle Endverbraucher wie beispielsweise die Luft– und Raumfahrttechnik und die medizinische Industrie.  Zahnärzte nutzen beispielsweise Dental Selective Laser Melting-3D-Drucker zur additiven Fertigung von Kronen und Implantaten.

» Details zum Selectives Laser Melting (Selektives Laserschmelzen)

Selectives Laser Sintering (SLS)

Bei dem SLS-3D-Druckverfahren wird pulverförmiges Material mit einem Laserstrahl gesintert. Dabei verbindet die vom Laser ausgestoßene Energie die winzigen Körner des Pulvers zu einer festen Struktur. Als Material kommen unter anderem Kunststoff-, Metall- und Keramikpulver zum Einsatz. Die SLS-3D-Drucker nutzen ein Druckbett voller Pulvermaterial. Die 3D-Druck-Software überwacht den Laser, der widerum das Muster des 3D-Designs aufzeichnet und schichtweise das endgültige Objekt anfertigt. Nach jeder Schicht wird auf der Z-Achse das Druckbett etwas herabgesenkt und dann die nächste Schicht passgenau auf der vorherigen platziert.

» Details zum Selectives Laser Sintering (SLS)

Powder Bed Fusion

Bei der Powder Bed Fusion (Pulverbettfusion) unterscheidet man zwischen der SLS– und der EBM-Technologie, sowie dem Selective Laser Melting-Verfahren. Hier werden Pulvermaterialien verarbeitet, so unter anderem Metallpulver verschiedener Zusammensetzungen. Zu den wichtigsten Arten der Powder Bed Fusion gehören die SLS- und die Selective Laser Melting-Technologie. Diese Verfahren werden für den 3D-Metalldruck in unterschiedlichen industriellen Bereichen eingesetzt.

» Details zum Powder Bed Fusion

Digital Light Processing (DLP)

Bei der Digitalen Lichtverarbeitung (Digital Light Processing, DLP) handelt es sich um eine weitere 3D-Druck-Technologie, die auf Harzbasis arbeitet. Sie wird von DLP-3D-Druckern verwendet. Hier entsteht das Objekt durch einen digitalen Lichtprozessor, der als UV-Lichtquelle dient, und photoreaktives Harz verfestigt. Bei dem im 3D-Drucker verbauten Projektor kann es sich beispielsweise um einen Videoprojektor handeln, dessen Auflösung auch die 3D-Druck-Auflösung bestimmt. Durch den Lichtprojektor ist die Druckgeschwindigkeit der DLP-3D-Drucker meist höher als bei anderen 3D-Druck Verfahren. Der Lichtprojektor härtet das Harz hier Schicht für Schicht aus.

» Details zum Digital Light Processing (DLP)

Stereolithographie (SLA)

Bei der Stereolithographie (SLA) kommen SLA-3D-Drucker zum Einsatz. Hier wird ein ultraviolettes Licht (UV-Licht) über einen Laserstrahl projiziert, um damit Harz zu verfestigen, das in einem Tank enthalten ist. Das geplante Objekt wird Schicht für Schicht hergestellt. In den Tanks von SLA-3D-Druckern befindet sich lichthärtendes flüssiges Photopolymerharz. Im Harztank selbst zeichnet der UV-Laserstrahl die gewünschte Form des zu fertigenden Objektes nach und verfestigt es im gleichen Zug sowohl Punkt für Punkt.

» Details zum Stereolithographie (SLA)

Photopolymerisation / 3D-Druck mit Harz

Bei der Photopolymerisation greift man hauptsächlich auf die SLA- und DLP-Technologie zurück.

Für den 3D-Druck mit Harz greift man auf die SLA und DLP Technologie zurück, die auf dem Photopolymerisationsprozess basieren. Dazu sind diese speziellen 3D-Drucker mit einem Tank und einer Lichtquell – beispielsweise einem Laser oder einem Projektor – ausgestattet. Das im Tank enthaltene flüssige Harz wird von der Lichtquelle Schicht für Schicht zu einem Objekt ausgehärtet. Dazu wird eine Schale, die als Bauplattform dienst, oberflächennah in einen Flüssigharzbehälter eingetaucht. Das zu fertigende Objekt wird Schicht für Schicht (DLP) oder Punkt für Punkt (SLA) aus dem Tank herausgehoben und getrocknet. Dabei kommt es zu einer Emittierung des Lichts, welches dafür sorgt, dass das Material aushärtet. Sobald eine Schicht fertiggestellt ist, wird die Schale wiederum etwas tiefer in den Tank getaucht. Dieser Prozess wird solange wiederholt, bis sämtliche Schichten gedruckt wurden und miteinander verschmolzen sind.

Bei den Harzen, die für den 3D-Druck in DLP- oder SLA-3D-Druckern Verwendung finden, handelt es sich um lichtempfindliche Photopolymere, also Fotoharze. Diese Verfestigen sich durch die Einwirkung bestimmter Lichtstrahlen.

Verwendet werden die SLA- und DLP-3D-Drucker für Objekte, die eine besonders hohe Detailgenauigkeit besitzen sollen und zugleich eine glatte Oberfläche erforderlich machen. So kommen DLP- und SLA-3D-Drucker hauptsächlich bei der Fertigung von Gussformen zum Einsatz, wozu beispielsweise kleine Schmuckstücke, aber auch Zahnersatz oder andere dentale Anwendungen gehören können.

» Details zum Photopolymerisation / 3D-Druck mit Harz

Directed Energy Deposition (DED)

Bei der Directed Energy Deposition (DED) Verfahren handelt es sich um eine fortschrittliche 3D-Druck Technologie, die in der Industrie genutzt wird. Da die Verarbeitung ähnlich erfolgt wie beim FFF beziehungsweise FDM Verfahren, kann auch die DED Technologie zur Extrusion dazugezählt werden.  Hier wird das Druckmaterial in Richtung einer Energiequelle wie beispielsweise Laser oder Elektronenstrahl befördert, sodann geschmolzen und dann wiederum Schicht für Schicht zu einem 3D-gedruckten Objekt verschmolzen.

Bei den meisten DED-3D-Druckern ist eine Düse auf einem Mehrachsarm, der aus bis zu fünf Achsen bestehen kann, montiert. Das geschmolzene Material wird durch die Düse auf die Oberfläche übertragen und erstarrt dort. Im Gegensatz zu den anderen Extrusionsverfahren kann sich die Düse in mehrere Richtungen bewegen, da sie nicht auf einer einzelnen Achse befestigt ist. Bei seiner Ausscheidung wird das Druckmaterial von einem Elektronen- oder Laserstrahl geschmolzen.  Als Druckmaterial können sowohl Polymere, Keramiken, Metallpulver und Metalldrähte verwendet werden. Oft greift man auf die Directed Energy Deposition zurück, um bereits vorhandene Teile oder Komponenten instandzusetzen oder sie mit einem weiteren Material zu versehen.

» Details zum Directed Energy Deposition (DED)

FDM- und FFF-Verfahren

Die Extrusion ist die am häufigsten eingesetzte 3D-Druck-Technik, die von Desktop-3D-Druckern genutzt wird. Sie wird sowohl als Fused Deposition Modeling (FDM) und auch als Fused Filament Fabrication (FFF) bezeichnet. Bei der Extrusion werden Kunststofffilamente – zum Beispiel ABS, PLA und PETG – im Druckkopf bzw. Extruder erhitzt und geschmolzen. Der 3D-Druckkopf ist auf zwei horizontalen Achsen, genauer gesagt der X- und der Y-Achse, positioniert und bewegt sich an diesen entlang. Das Druckbett, welches als Ablage dient, bewegt sich vertikal auf der Z-Achse.

Aus dem Extruder wird das geschmolzene Material schichtweise übereinander abgelegt, verbindet sich mit den nächsten Schichten und härtet aus. Sobald eine Schicht fertiggestellt ist, senkt sich das Druckbett mit der Z-Achse etwas herunter und der Prozess beginnt von vorn. Dies geht so lange weiter, bis das gewünschte Objekt oder Bauteil fertiggestellt ist. Wie genau das Objekt gedruckt wird, hängt vom gewählten Filament und dessen Qualität, aber auch von der Mindestschichtdicke des 3D-Druckers ab. Grundsätzlich lässt sich feststellen, dass je dünner die Schichten ausfallen, umso größer ist die Druckgenauigkeit respektive die Druckauflösung.

Zu den 3D-Druck-Filamenten, die mit fast allen Desktop 3D-Druckern kompatibel sind, gehören unter anderem PLA und ABS. FFF 3D-Drucker können auch einige exotische Kunststofffilamente verarbeiten, denen beispielsweise Anteile von Metall, Holz oder eines anderen Materials hinzugefügt wurden. Ein Großteil der Desktop-3D-Drucker nutzen das FFF Verfahren.

» Details zum FDM- und FFF-Verfahren

Extrusionsverfahren/ Extrusion

Besonders in privaten Haushalten, aber auch in Ingenieur- und Architektenbüros greift man für die Anfertigung einzelner Objekte gern auf Desktop-3D-Drucker zurück, die eines der Extrusionsverfahren nutzen. Zu diesen gehören das Fused Deposition Modeling (FDM) beziehungsweise die Fused Filament Fabrication (FFF), im weitesten Sinne aber auch die Directed Energy Deposition (DED).

» Details zum Extrusionsverfahren/ Extrusion

Neueste Entwicklungen und News zu 3D-Druckverfahren

3D-Druck-Prozess in 3 Stufen:

3D-Druck-Unternehmen Mantle will mit TrueShape-Prozess kürzere Vorlaufzeiten und Kostenersparnisse ermöglichen

26. Februar 2021
Mantle TrueShape Bauplatte

Das junge 3D-Druck-Unternehmen Mantle aus San Francisco (USA) will mit seinem Metall-3D-Druck-Prozess TrueShape den 3D-Druck von Metallobjekten einfacher und besser machen. Dazu benötigt der TrueShape-Prozess nur drei Schritte. Von Investoren sammelte Mantle bereits 13 Milliarden US-Dollar ein, um seine Fertigungstechnologie voranzubringen.

Mikrofluidik-Geräte:

Forscher der University of Bristol haben ein 3D-Druckverfahren für die preiswerte Herstellung von Mikrokanalgerüste für Lab-on-a-Chip-Geräte entwickelt

22. Februar 2021
100 Mikrometer breites 3D-gedrucktes Mikrokanalgerüst neben 20P Münze

Britische Forscher der University of Bristol haben ein kostengünstiges und unkompliziertes Verfahren für den 3D-Druck von Mikrokanalgerüsten entwickelt. Mit dem neuartigen 3D-Druckverfahren soll die Produktion vereinfacht werden und kann in der Medizin, unter anderem für Lab-on-a-Chip-Diagnosetests, angewendet werden. Wir fassen die Arbeit der Wissenschaftler zusammen.

Metallobjekte Schicht für Schicht:

Forscher vom Fraunhofer IPA verwenden das Fused Layer Modeling (FLM)-3D-Druckverfahren für schichtweisen Aufbau von Metallteilen

11. Februar 2021
Objekte mit FLM (Fused Layer Modelling)

Das Metal Injection Moulding (MIM)-Verfahren ist ein etablierter Standard bei der Herstellung von Metallteilen in der Industrie und Fertigung. Forscher vom Fraunhofer IPA haben jetzt mit dem Fused Layer Modeling-3D-Druckverfahren (FLM) Objekte aus Edelstahl schichtweise hergestellt. Der schichtweise Aufbau von Kunststoffobjekten ist mit dem FDM-3D-Druckverfahren bekannt. Mit dem FLM-3D-Druck für Metallteile setzen die Fraunhofer-Forscher neue Grenzen beim Metall-3D-Druck.

Hilfe bei Schluckbeschwerden:

Forscher aus Singapur entwickeln 3D-Druckverfahren zur Weiterverarbeitung pürierter Lebensmittel

5. Februar 2021
3D-gedrucktes püriertes Gemüse

Ein Forscherteam aus Singapur hat ein 3D-Druckverfahren entwickelt mit dem sich frisches und gefrorenes, püriertes Gemüse mit einem 3D-Drucker verarbeiten lassen kann. Der 3D-geduckte Gemüsebrei soll dabei aber nicht nur Menschen mit Schluckbeschwerden optisch ansehnlich Mahlzeiten ermöglichen und gleichzeitig die Pfleger entlasten. Gleichzeitig erzielten die Forscher auch verbesserte Eigenschaften in Geschmack und Haltbarkeit des 3D-gedruckten Gemüsepürees.

Schneller und hochpräzise:

Forscher der Northwestern University entwickeln dynamisches 3D-Druckverfahren für komplizierte Strukturen

4. Februar 2021
3D-gedruckter Eiffelturm

Forscher der McCormick School of Engineering an der Northwestern University haben ein neuartiges 3D-Druckverfahren entwickelt, mit dem sie schneller hochpräzise Ergebnisse bei komplexen Strukturen erreichen können. Dabei setzen sie auf einen Roboterarm, der während des Drucks geschwenkt und gedreht werden kann, ohne ein neues Modell zu benötigen. Anhand von Beispielen demonstrierten sie die Leistungsfähigkeit ihrer neuen Methode.

3D-Druck und Reparaturverfahren:

Siemens Energy stellt mit L-PBF Repair (HybridTech) ein Verfahren zur Reparatur und Erweiterung 3D-gedruckter Turbinenköpfe vor

1. Februar 2021
Turbinenschaufel

Mit der Powder Bed Fusion-3D-Drucktechnologie lassen sich hervorragend Metallobjekt schnell und in großen Stückzahlen mit wenig Verschleiß direkt vor Ort nach Bedarf herstellen. Das Verfahren eignet sich aber nicht um Ergänzungen an bestehenden Objekten vorzunehmen, wie zum Beispiel Bauteilerweiterungen oder Reparaturen. Um jedoch Turbinenschaufeln nicht nur zu reparieren, sondern auch erweitern zu können, hat Siemens Energy jetzt ein neuartiges Verfahren entwickelt, mit dem das gelingen soll. Das Verfahren trägt den Namen L-PBF-Repair (HybridTech).

Forschung:

Französische Forscher entwickeln 3D-Druckverfahren für komplexe Teile aus Glas

13. Januar 2021
3D-gedrucktes Fahrrad aus Glas

Einem Forscherteam aus Frankreich ist es eigenen Angaben zufolge gelungen ein zuverlässiges 3D-Druckverfahren für den 3D-Druck komplexer Glasobjekte zu entwickeln. Ihr Ansatz basiert auf der Multiphotonenpolymerisation. Die Forscher gehen davon aus, dass ihr Verfahren für unterschiedliche Arten von 3D-Glasobjekten verwendet werden kann.

Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP):

Multiphoton Optics stellt mit 3D-Druck extrem kleine, detailgenaue und biologisch abbaubare Trägerstrukturen her

20. Dezember 2020
10 mm hohes Scaffold

Multiphoton Optics aus dem bayerischen Würzburg hat mit 3D Lithographie und auf Grundlage von dem Verfahren Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP) ein biodegradierbares, osteochondrales 3D-Scaffold hergestellt. Die Forscher konnten dabei eine Druckgeschwindigkeit von 1 cm³ in 1,5 Stunden erreichen. Den Forschern half der weiterentwickelte Prototyp der Multiphoton Optics 3D-Druck-Plattform LithoProf3D®.

Schäden in Kunststoffteilen aufdecken:

Forscher entwickeln 3D-Druckverfahren um Flüssigkeiten in Objekte zu drucken

17. Dezember 2020
Gitterstruktur mit Flüssigkeiten

Ein Forscherteam rund um Prof. Dr. Wolfgang Binder von der Martin-Luther-Universität-Halle-Wittenberg hat ein neuartiges, kombiniertes 3D-Druckverfahren für Flüssigkeiten entwickelt. Damit lassen sich Flüssigkeiten in 3D-gedruckte Objekte integrieren. Das Verfahren kann zum Beispiel helfen in Kunststoffteilen Schäden aufzudecken.

Kunst als möglicher Einsatzbereich:

US-Forscher vom MIT entwickeln 3D-Druckverfahren um den Glanz zu reproduzierender Objekte besser drucken zu können

3. Dezember 2020
3D-gedrucktes Objekt mit Glanz und "normal" gedruckt

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein neuartiges 3D-Druckverfahren entwickelt, welches 3D-gedruckte Replikaten noch realistischer wirken lässt. Neben Form und Farbe lässt sich mit dem System die bislang oftmals nicht berücksichtigte Eigenschaft „Glanz“ abbilden. Vor allem Kunstwerke – aber auch jedes andere denkbare Produkt – ließen sich so dem realen Objekte näher duplizieren.

Gesunde Ernährung aus dem 3D-Drucker:

Forscher entwickeln 3D-Druckverfahren für gesunde Snacks aus Mikroalgen

6. November 2020
3D-gedruckter Snack mit Mikroalgen

Spanische Forscher der Universitat de Valencia und der Wageningen University and Research in der Niederlande haben die Herstellung 3D-gedruckter Snacks mit Mikroalgen untersucht. Die als Basis eingesetzte Mikroalgenbiomasse lieferte stark grüne, wenig ästhetische aber dafür sehr gesunde, Ergebnisse, die sich mit Hilfe von Lebensmittel-3D-Druckern in schöne Formen bringen lassen sollen.

Foodprinting:

Forscher entwickeln Verfahren für den 3D-Druck von milchbasierten Lebensmitteln ohne Nährstoffverlust

18. Oktober 2020
3D-gedruckte Objekte aus Milchpulver

Forscher der Singapore University of Technology (SUTD) haben ein neues 3D-Druckverfahren entwickelt, um auf Milch basierte Produkte mit einem 3D-Drucker in beliebige Formen zu drucken. Dabei setzen sie auf das Direct Ink Writing (DIW) 3D-Druckverfahren und erreichten Ergebnisse von milchhaltigen Produkten ohne Nährstoffverlust und bei Herstellung bei Raumtemperatur.

3D-Druck von Hochleistungsverbundteilen:

Zortrax und Europäische Weltraumorganisation ESA entwickeln 3D-Drucktechnologie für PEEK-Polymermischungen

15. Oktober 2020
3D-gedrucktes Objekt mit und ohne Stützstrukturen

Der polnische 3D-Drucker-Hersteller Zortrax hat gemeinsam mit der Europäischen Weltraumorganisation ESA an der Entwicklung einer 3D-Drucktechnologie für äußerst starke Verbundkomponenten aus zwei PEEK-Polymermischungen gearbeitet. Eine von der ESA bereitgestellte elektrisch leitfähige PEEK-Verbindung kann gleichzeitig mit Standard-PEEK eingesetzt werden. Die Optimierungen, die in diesem Zusammenhang für den Zortrax Endureal Industrie-3D-Drucker vorgenommen wurden, sind in der kommerziellen Version des 3D-Druckers bereits enthalten.

Hohlräume und Kreuzkontamination vermieden:

Japanische Forscher entwickeln 3D-Druckverfahren von Mikrostrukturen aus mehreren Materialien

26. September 2020
Aufbau des 3D-Druckverfahrens der YNU

Forscher der Yokohama National University in Japan haben ein Verfahren entwickelt, mit dem der 3D-Druck von Mikrostrukturen aus mehreren Materialien möglich ist. Ziel der Forschung war es mit Hilfe des 3D-Druckverfahrens Hohlräume und Kreuzkontaminationen zu verhindern und somit Abfall zu reduzieren. Wie den Forschern das gelang, erklären wir in diesem Artikel.

Starke 3D-Druckobjekt mit geringem Gewicht:

US-Forscher stellen für LITA-3D-Druckverfahren neue Verbundwerkstoff aus duroplastischen Polymeren mit Kohlenstofffasern vor

9. September 2020
3D-Drucktechnik LITA

US-amerikanische Forscher der University of Delaware (UDEL) haben für ihre 3D-Drucktechnik namens „LITA“ an Verbundwerkstoffen gearbeitet, die für starke 3D-gedruckte Objekte mit geringem Gewicht sorgen. Dabei werden Kohlenstofffasern mit duroplastischen Polymeren kombiniert. Die 3D-Drucktechnik und das Material eignen sich zum Beispiel für 3D-gedruckte Teile in Flugzeugen.

Pulver mit Nanopartikeln "gewürzt":

Forschern der Universität Duisburg-Essen gelingt Laser-3D-Druck in Farbe

3. September 2020
Material für den Farb-3D-Druck

Forschern aus Deutschland von der Universität Duisburg-Essen haben einen Weg gefunden mit Laser-3D-Druckern in Farbe zu drucken. Dabei statteten sie das für den 3D-Druck verwendete Polymerpulver mit Nanopartikeln aus. Wie genau der Prozess abläuft und welche Vorteile er mit sich bringt fassen wir in diesem Artikel zusammen.

Forschung:

US-Forscher entwickeln 3D-Druckverfahren für Latexkautschuk

19. Juli 2020
3D-Druckbeispiel Latexkautschuk

US-amerikanische Forscher der Virginia Tech haben ein neues 3D-Druckverfahren für den 3D-Druck von Latexkautschuk entwickelt. Dazu verwendeten sie einen speziellen 3D-Drucker und Photoinitiatoren. Nach mehreren Anläufen fanden sie die geeignetsten Parameter für ihr Vorhaben heraus und konnten erfolgreich Objekte aus Latexkautschuk mit dem 3D-Drucker herstellen.

3D-Druck auf Glas:

US-Forschern gelingt Verfahren für den 3D-Druck von Mikrofluidik-Chips

24. Juni 2020
Warnat mit 3D-Druckobjekt

US-amerikanische Forscher von der Montana State University (MSU) haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie Mikrofluidikgeräte auf Glassubstrat mit einem 3D-Drucker herstellen können. Der Prozess sei kostengünstiger und weniger zeitaufwendig als bisherige Methoden. Wir stellen das Verfahren vor.

Diagnose und Überwachung verbessern:

Forscher entwickeln Verfahren für 3D-Druck von Elektronik auf Organen

20. Juni 2020
3D-Druck von Elektronik direkt auf Organe

Forscher von der McAlpine Research Group der University of Minnesota haben ein Verfahren für den direkten 3D-Druck von Elektronik auf Organe entwickelt. Damit lassen sich Veränderungen im Körper besser verfolgen. Die Methode würde sich aber auch für andere Bereiche eignen.

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