Do, 13. Dezember 2018

Neues Verfahren

21.04.2017 14:39

3D-Druck jetzt auch mit Glas möglich

3D-Druck ermöglicht das Herstellen äußerst kleiner und komplexer Strukturen auch in kleiner Serie. Durch ein am Karlsruher Institut für Technologie entwickeltes Verfahren lässt sich nun erstmals auch Glas für diese Technik nutzen.

Aufgrund seiner Eigenschaften wie Transparenz, Hitzebeständigkeit und Säureresistenz eröffnen sich mit der Verwendung von Glas im 3D-Druck vielfältige neue Anwendungsmöglichkeiten für die Fertigung und Forschung, zum Beispiel in der Optik, der Datenübertragung und Biotechnologie, wie die Forscher rund um Maschinenbauingenieur Dr. Bastian E. Rapp im Fachmagazin "Nature" erläutern.

Um den ältesten Werkstoff der Menschheit zu drucken, mischen die Wissenschaftler Nanopartikel hochreinen Quarzglases mit einer kleinen Menge flüssigen Kunststoffs, und lassen diese Mischung anschließend durch Licht - mittels der sogenannten Stereolithografie - an bestimmten Stellen aushärten. Das flüssig gebliebene Material wird in einem Lösungsmittelbad herausgewaschen, sodass nur die gewünschte, ausgehärtete Struktur bestehen bleibt. Der in der Glasstruktur noch eingemischte Kunststoff wird anschließend durch Erhitzen entfernt.

"Die Form ähnelt zunächst einem Sandkuchen, sie ist zwar geformt, aber instabil, deshalb wird das Glas in einem letzten Schritt gesintert, also so weit erhitzt, dass die Glaspartikel miteinander verschmelzen", erklärt Rapp. Einsetzen ließe sich 3D-geformtes Glas zum Beispiel in der Datentechnik: "Die übernächste Generation von Computern wird mit Licht rechnen, das erfordert komplizierte Prozessorstrukturen, mit Hilfe der 3D-Technik könnten beispielsweise kleine, komplexe Strukturen aus einer Vielzahl kleinster, unterschiedlich ausgerichteter optischer Komponenten hergestellt werden."

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