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3D-Druck

Zehn neue Verfahren für die additive Fertigung von Bauteilen

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Verfahrenskombination ermöglicht hochaufgelöste Mikrobauteile

Der HoPro-3D genannte 3D-Drucker vereint die zwei Verfahren Digital Light Processing (DLP) und Multiphotonenpolymeriation (MPP). Er erlaubt die Herstellung von Bauteilen mit einer Grundfläche von bis zu 60 x 100 Quadratmillimeter.(Bild: Fraunhofer ILT)
Der HoPro-3D genannte 3D-Drucker vereint die zwei Verfahren Digital Light Processing (DLP) und Multiphotonenpolymeriation (MPP). Er erlaubt die Herstellung von Bauteilen mit einer Grundfläche von bis zu 60 x 100 Quadratmillimeter.
(Bild: Fraunhofer ILT)

Um sowohl Produktivität als auch Detailtreue bei der additiven Fertigung von Mikrobauteilen aus Kunststoff zu erzielen, wurde am Fraunhofer ILT ein neuartiger 3D-Drucker entwickelt. Er vereint die schnelle flächige Belichtung des scrolling Digital Light Processing mit dem hochaufgelösten Laserprozess der Multiphotonenpolymeriation. Dabei kann während des schichtweisen Aufbaus eines Bauteils mehrmals zwischen beiden Druckverfahren gewechselt werden. Zu den potenzielle Anwendungen gehören mikrofluidische Chips für Labordiagnostik und Schnelltests, mikromechanische Bauteile und komplette Mikrofluidiksysteme für eine effiziente Point-of-Care-Diagnostik.

Der HoPro-3D genannte 3D-Drucker besitzt zwei wählbare Belichtungssysteme: eines für hohe Aufbauraten (scrolling DLP) und eines für hohe Präzision (MPP). Das DLP-Modul mit einer Wellenlänge von 365 Nanometern soll die Basisstrukturen eines Mikrobauteils mit einer Pixelauflösung von zehn Mikrometern belichten. Ergänzend können mit einem Femtosekundenlaser und dem MPP-Modul Konturlinien mit einer Auflösung von etwa zwei Mikrometern geschrieben werden. Durch das schichtweise Vorgehen sei es dabei möglich, feinste MPP-Strukturen auf bereits gedruckten DLP-Strukturen aufzubauen. Ein Wechsel zwischen beiden Belichtungsmodulen soll reibungslos möglich sein. So können kleinere Funktionselemente direkt in größere Bauteile integriert werden. Die gesteigerte Präzision des MPP-Prozesses ermöglicht hier eine hohe lokale Funktionsdichte.

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