3D-Druck ist allgegenwärtig. Somit findet man 3D-Druck auch innerhalb der höchsten aller Bildungseinrichtungen, den Universitäten. Mit dem Ziel der Pflege und Entwicklung der Wissenschaft durch Lehre und Studium ist es vor allem der Bereich Forschung der uns im Rahmen des 3D-Drucks interessiert. Welchen Anteil haben die wissenschaftliche Hochschulen und deren Personen, die eine akademische Ausbildung in Anspruch nehmen, an der Entwicklung des 3D-Drucks? Gibt es 3D-Drucker, die im Rahmen der wissenschaftlichen Ausbildung gänzlich entwickelt wurde? Konnten 3D-Druckverfahren optimiert werden? Neue Produkte geschaffen werden? In wie weit unterstützt die Wirtschaft und Politik die Universitäten bei der Ausrüstung und für die Forschungen der additiven Fertigung? Die zentrale Frage, die auf dieser Seite geklärt werden soll ist, leisten Universitäten einen Beitrag an der Entwicklung der 3D-Drucker und des 3D-Drucks im Allgemeinen?
Zur Klärung der Frage zeigen wir eine Übersicht aller Beiträge, die passend zum Thema bei uns im 3D-Drucker-Online-Magazin veröffentlicht wurden.
Forscher an der University of Illinois untersuchten die Optimierung eines Wärmetauschers mithilfe des 3D-Drucks. Sie entwickelten dazu eine spezielle 3D-Konstruktionssoftware. Mit dem 3D-Druck und ihrer Software wollen sie optimierte neue Wärmetauscher ermöglichen.
In Shenzhen, genauer im Shenzhen World Exhibition and Convention Center, ist ein neuer Park entstanden und wurde komplett mit Elementen aus dem Beton-3D-Drucker ausgestattet. Dazu zählen unter anderem Parkbänke, Bordsteine und Blumenbeete. Auf über 5.500 m² konnte Prof. Weiguo von der Tsinghua University die Möglichkeiten von Beton-3D-Druck aufzeigen. Wir fassen das Wichtigste dazu zusammen.
Die Maschinenbaustudentin Anna-Lena Rotter hat für ihre Bachelorarbeit an der TH Rosenheim eine Posaune mit dem 3D-Drucker hergestellt. Die Posaune aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff wiegt weniger als ein halbes Kilogramm. Wir stellen die 3D-gedruckte Posaune und das Projekt einmal genauer vor.
Forscher der Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM) und der TU Clausthal in Niedersachsen erforschen seit 2017 mögliche Verfahren für den Einsatz von 3D-Druck im Weltall. Damit soll es den Raumfahrern möglich sein, benötigte Werkzeuge oder Ersatzteile bei Bedarf unterwegs selbst im additiven Fertigungsverfahren herzustellen. In einem aktuellen Test gelang den deutschen Forschern jetzt der 3D-Druck von simuliertem Mondstaub.
US-Forscher an der Washington State University (WSU) haben mit Hilfe von 3D-Druck ein neuartiges Test-Kit entwickelt, das die Exposition mit dem Herbizid Glyphosat untersuchen kann. Dazu wurden Nanoröhrchen mit molekülgroßen Hohlräumen gedruckt. Das sehr genau arbeitende Kit könnte auch in anderen Bereichen wie Umwelt oder Lebensmittelbranche eingesetzt werden.
Forschern der ETH Zürich und weiterer Universitäten gelang es, eine Tunnelbohrmaschine zu entwickeln, mit der sie an einem Wettbewerb von Elon Musk als „Swissloop Tunneling“ teilnahmen. Der „Groundhog Alpha“ ist eine 2,5-Tonnen-Tunnelbohrmaschine, die während der Bohrung gleichzeitig mit einer Art 3D-Druck-Mechanismus eine Wand anfertigt. Mit der Tunnelbaumaschine erreichten sie den zweiten Platz.
Das Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat ein Verfahren für den 3D-Druck von Geräten mit eingebetteter Sensorik entwickelt. Mit dieser können Prototypen für intelligente Geräte deutlich schneller hergestellt werden. Das Fertigungsverfahren kann zum Beispiel dabei helfen, Menschen mit körperlichen Einschränkungen auf sie zugeschnittene Eingabegeräte kostengünstiger und schneller zur Verfügung zu stellen.
Forscher der Loughborough University in Großbritannien haben im Rahmen des „Circular Plastic Projects“ mit 3D-Druckern verschiedenste Werkzeuge aus Plastikabfall für die Landarbeiter in Afrika vorgestellt. Für den 3D-Druck stellten sie das Filament aus gesammeltem Plastikmüll her. Auf diese Weise wollen sie gleichfalls das hohe Abfallaufkommen in Afrika reduzieren.
Das Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) setzt die 3D-gedruckten Modelle von Kinderherzen zu Trainingszwecken für Katheterbehandlungen erfolgreich ein. Durch die Mimics Innovation Suite von Materialise konnten die Verantwortlichen die Modelle laufend verbessern. Letztendlich gelang es sogar, 3D-gedruckte Kinderherzmodelle mit Herzfehlern und Herzschlag zu konstruieren.
Ein internationales Forscherteam, zum dem auch deutsche Wissenschaftler aus Schleswig-Holstein zählen, hat ein 3D-gedrucktes Wundpflaster entwickelt, das dabei helfen soll, chronische Wunden zu heilen. Die Wirkung im „smarten Pflaster“ wird durch grünes Licht aktiviert. Bei zwei typischen Wundkeimen erwies sich das Pflaster bereits als nützlich und außerdem verträglich. In einer Arbeit im Fachjournal Advanced Functional Materials haben die Forscher ihre Ergebnisse veröffentlicht, welche wir im folgenden Beitrag einmal zusammenfassend wiedergeben.
Die NTU Singapore und der Automobilhersteller Hyundai Motor Group arbeiten in mehreren Pilotprojekten an der Verbesserung von Elektrofahrzeugen und deren Produktion. Unter anderem wird an der optimalen Integration von 3D-Druck, künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernens geforscht. Neue Technologien lassen sich zum Beispiel in die Produktion integrieren, um Fehler rechtzeitig zu erkennen und die erfolgreiche Fertigung sicherzustellen. Auch Möglichkeiten zur effizienten Herstellung individueller Automobilbauteile mit 3D-Druck werden untersucht.
Mit „Olli“ wurde vor einigen Jahren der 3D-gedruckte autonome Shuttle-Bus von Local Motors vorgestellt. Nun gab das GameAbove College of Engineering and Technology der Eastern Michigan University (EMU) bekannt, dass es zwei Olli Busse gekauft hat, um diese an der Universität auch für Forschungszwecke einzusetzen und an deren Weiterentwicklung mitzuwirken.
Forscher der British University in Ägypten und der Cosign Group haben ein 3D-gedrucktes System entwickelt, mit dem Abwasser aus Klimaanlagen sinnvoll weiterverwendet werden kann. Das entstandene Bewässerungssystem besteht aus Biopolymeren und Algen. Wir stellen die Arbeit der Wissenschaftler, die vor allem in Afrika eingesetzt werden soll, einmal genauer vor.
Forschern der Osaka University ist es gelungen, den „Ferrari unter den Fleischsorten“, das legendäre Wagyu-Steak, mit 3D-Druck künstlich herzustellen. Dazu wurde einem jungen Wagyu-Rind Stammzellen entnommen. Wir fassen die wichtigsten Informationen aus der Forschungsarbeit zusammen.
Forscher aus Singapur von der Nanyang Technological University (NTU) haben eine mit Sonnenblumenextrakt beladene 3D-Druck-Biotinte entwickelt. Mit einer Methode, die der Seifenherstellung ähnelt, verwandeln die Forscher die Sonnenblumenpollen in eine Mikrogel-Suspension. Dank der Pollenbasis zeigte das Ergebnis „gute strukturelle Treue“ und „erhöhte Druckauflösung“. Sie soll sich unter anderem auch dafür eignen eine neue Generation biomedizinischer Geräte herzustellen.
Ein Forscherteam von GE Research und den Universitäten UC Berkeley und University of South Alabama arbeiten gemeinsam am Projekt „AIR2CO2“. In dem Projekt soll eine Lösung entwickelt werden, die CO2-Emissionen eindämmt. Zur Entwicklung wird unter anderem der Metall-3D-Druck eingesetzt.
An der Technischen Universität Eindhoven haben niederländische Forscher ein neues Tintenmaterial entwickelt, mit dem der 3D-Druck cholestrischer Flüssigkristalltintenmaterialien möglich ist. Damit soll unter anderem der 3D-Druck von Sensoren im Gesundheitsbereich, die visuell und farbenfroh mit dem Träger interagieren. Das Material kann mit dem Direct-Ink-Writing-Verfahren in 3D gedruckt werden. Für Gesundheitssensoren, dekorative Beleuchtungen und mehr
Ein Team des CSAIL am MIT hat ein Tool namens „SensiCut“ entwickelt, das den Laserschneideprozess verbessern und die Materialverschwendung reduzieren können soll. Der Algorithmus wurde mit 38.000 Bildern trainiert, um verschiedene Materialien anhand ihrer Oberflächenstruktur auseinanderhalten zu können. Das Team geht davon aus, dass es bald auch für den 3D-Druck eingesetzt werden kann.
Israelischen Forschern von der Universität Tel Aviv ist es erstmals gelungen einen aktiven Tumor mit 3D-Bioprinting nachzubilden. Damit wollen sie eine gezieltere Behandlung aggressiver Tumore ermöglichen. Wir stellen die Arbeit der Wissenschaftler einmal genauer vor.
Forscher der TU Graz haben einen neuartigen 3D-Drucker entwickelt, der Hochleistungs-LEDs anstelle von Laserquellen für die additive Fertigung von Metallteilen verwendet. Das Verfahren wird als Selective LED-based Melting (SLEDM)-Verfahren bezeichnet. Mit SLEDM werden zwei zentrale Herausforderungen bei pulverbettbasierten Herstellungsverfahren gelöst: die zeitaufwändige Fertigung großvolumiger Metallbauteile und die zeitaufwändige manuelle Nachbearbeitung.