Wissenschaftler an der University of Amsterdam haben ein neuartiges, hybrides Stereolithographie (SLA)-3D-Druckverfahren entwickelt. Nun gab die Universität bekannt, dass der 3D-Drucker-Hersteller atum3D eine Lizenz für die Nutzung des Verfahrens erhalten hat. Vor allem die Medizin könnte davon profitieren.

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Die University of Amsterdam (UVA) erteilt dem Hersteller von DLP-3D-Druckern atum3D laut einer Pressemitteilung eine Lizenz für eine hybride Stereolithographie (SLA)-Technologie, die am Van ‚t Hoff Institute for Molecular Sciences der Universität entwickelt wurde. Diese kombiniert Foto- und Stereolithografie und ermöglicht laut den Forschern so die Produktion von Teilen mit hochauflösenden Merkmalen im großformatigen Maßstab. Die Technologie eignet sich laut der UVA für medizinische Forschungs- und Entwicklungsanforderungen, wie zum Beispiel die Herstellung von Gewebegerüsten oder mikrofluidischen Geräten mit klinischen Forschungsanwendungen.

Hybrid-Stereolithografie

Die Forscher erklären, dass aktuell harzbasierte 3D-Druck-Technologien entweder eine hochauflösende oder eine Hochgeschwindigkeitsproduktion ermöglichen, aber selten beides. Das neue Verfahren aus den Niederlanden soll durch Composite Imaging niedrig aufgelöste Muster auf einem DLP-Projektor erzielen. Benutzer können vordefinierte Fotomasken innerhalb dieser Schichten einsetzen, um Mikrofunktionen zu realisieren. Benutzer können außerdem Fotomaskenmuster zwischen Schichten wechseln, um Teile mit wiederkehrenden Eigenschaften erstellen. Die Technologie ermöglicht es, einen Proof-of-Concept-Aufbau zu etablieren, der Objekte mit Strukturgrößen unter 10 μm liefert. Theoretisch soll die Auflösungsgrenze in einem viel niedrigeren Bereich liegen.

Die Forscher haben ein Zellgerüst für eine Blutgefäßverbindung und ein mikrofluidisches Gerät geschaffen, um die potenziellen medizinischen Anwendungen des Verfahrens zu bewerten. Ersteres enthält 50-μm-Poren und bewährte sich lange genug, um das Zellwachstum zu fördern. Letzteres umfasst 200-μm-Kanäle und 20-μm-Einschränkungen, die die Flüssigkeitsmanipulation während der klinischen Forschung und Entwicklung erleichtern sollen.

Beispieldruck
Die Hybrid-Stereolithografie verwendet eine zusammengesetzte Bildgebung, bei der großflächige Muster mit niedriger Auflösung unter Verwendung eines DLP-Projektors (Digital Light Processing) realisiert werden. Innerhalb dieser Schichten ermöglichen vordefinierte Fotomasken die Realisierung von Mikromerkmalen. Darüber hinaus können durch das Wechseln von Fotomaskenmustern zwischen Schichten dreidimensionale, sich wiederholende Mikromerkmale erzeugt werden. Das Verfahren lässt sich mit nur geringen Modifikationen in herkömmlichen DLP-3D-Druckern implementieren. Zu den Materialien gehören Photopolymere, die derzeit in der Stereolithografie verwendet werden, können aber auch Verbundstoffe wie keramische oder metallbeladene Photopolymere umfassen. Die Methode wurde mit einem Proof-of-Principle-Aufbau demonstriert, was zu gedruckten Teilen mit Strukturgrößen unter 10 μm führte. Die theoretische Auflösungsgrenze liegt jedoch viel niedriger (Bild © HIMS).

Lizenzierung des Prozesses

Nach der Lizenzierung des Prozesses plant atum3D, ihn mit seinem eigenen zu integrieren. Damit will das Unternehmen medizinische Bereiche und die Bereiche Metamaterial- und Halbleiterentwicklung ansprechen. Künftig soll die Technologie mit nur geringfügigen Modifikationen in regulären DLP-Systemen angewendet werden können. Laut atum3D arbeitet die UVA bereits mit ersten Kunden zusammen, um einen praktischen Anwendungsfall zu entwickeln.

Tristram Budel, CTO von atum3D, sagte:

„Wir glauben, dass die Kombination unserer aktuellen DLP-Technologie mit dieser neuen Technologie zu einer bahnbrechenden Plattform führt. Es bietet Möglichkeiten, die der Markt noch nie zuvor gesehen hat: das Kombinieren von Drucken im großen Dezimeterbereich mit Merkmalen im Mikrometerbereich und all das in nur wenigen Stunden.“

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