Drucken in der dritten Dimension

Für den weltweit ersten 3D-Glasdrucker des israelischen Start-ups MICRON3DP liefert SCHOTT die „Tinte“ in Form von DURAN® Borosilikatglas.

Für den weltweit ersten 3D-Glasdrucker des israelischen Start-ups MICRON3DP liefert SCHOTT die „Tinte“ in Form von DURAN® Borosilikatglas.

Arik Bracha hält ein Werkstück aus Glas in der Hand und begutachtet es akribisch von allen Seiten. Stolz ist er nicht nur auf die komplexe Geometrie des Objekts, sondern auch auf das Gerät, das dies ermöglicht hat: der erste 3D-Glasdrucker der Welt. Das israelische Start-up MICRON3DP zählt zu den Pionieren im Glas-3D-Printing und verzeichnet mit seinen 3D-Druckern (basierend auf einem bei extrem hohen Temperaturen durchgeführten Schmelzschichtungsprozess) „bereits erste Erfolge“, wie Geschäftsführer Bracha verrät. Der Markt für 3D-Druck insgesamt ist mit aktuell 10 Milliarden US-Dollar vielversprechend; der Materialanteil, also die „Tinte“ für den Druck, machtzwischen 10 und 30 Prozent des Marktes aus.

Während sich Kunststoffe, Metalle oder Keramiken bereits gut etabliert haben, steckten der Werkstoff Glas und mit ihm entsprechende Druckgeräte noch am Anfang. Glas findet so z. B. nur als Füllstoff im Kunststoff-3D-Druck oder als Beigabe in der Prothetik Anwendung. Als Druckmaterial für anspruchsvollere Anwendungen, bei denen glastypische Eigenschaften wie optische Qualität umfänglich ausgespielt werden können, eignen sich Glaspulver, -pasten, Glasstäbe oder -röhren. Für den 3D-Drucker bedeutet der Werkstoff Glas, so Start-up-Chef Bracha, eine besondere Herausforderung, denn das Material müsse bei Temperaturen von über 1000 Grad Celsius aufgeschmolzen und druckfähig gemacht werden. Als „Tinte“ für ihre schrankgroßen Hightech-Maschinen nutzt MICRON3DP beispielsweise AR-GLAS® und DURAN® Borosilikatglas von SCHOTT.

Zusammen mit dem SCHOTT Netzwerk steht der Technologieexperte Dr. Stephan Behle mit Material- und Prozess-Know-how beratend zur Seite. SCHOTT ist auf Grund seiner umfangreichen Glaskompetenz und Materialvielfalt in der Lage, maßgeschneiderte Materialien und Prozesse für additive Fertigungsverfahren zur Verfügng zu stellen. „Das ermöglicht zukünftig 3D-Druckanwendungen in der weltweit bekannten ‚SCHOTT Qualität’“, erklärt Behle. Und Bracha fügt hinzu: „Wir glauben fest daran, dass uns die Zusammenarbeit mit weltweit führenden Unternehmen – und besonders mit SCHOTT – weiter voranbringen wird.“ Und wann wird es ernst? Der Unternehmenschef rechnet Ende des Jahres mit den ersten Betaversionen von MICRON3DP Druckern. „Für den Fall, dass sich die Technologie im gleichen Tempo weiterentwickelt wie in den letzten zwei bis drei Jahren, sind zukünftig auch technologisch anspruchsvolle 3D-Glasanwendungen im Bereich Hohl- und Laborglas sowie Optik eventuell möglich“, meint Dr. Stephan Behle. Erste Arbeitsgruppen haben sich bereits langfristig den 3D-Druck von optischen Komponenten wie zum Beispiel Gradientenlinsen zum Ziel gesetzt (Missouri University of Science & Technology , Prof. Ed Kinzel). Bis dahin ist es allerdings noch ein weiter Weg.

Dreidimensionales Drucken…

sei es mit Kunststoffen, Metallen, Keramiken, Glas und sogar Zellgewebe – gilt als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Dabei handelt es sich um ein ganzes Bündel unterschiedlicher Fertigungstechniken, die nach unterschiedlichen Prinzipien funktionieren. Gemeinsam ist ihnen, dass alle Verfahren dreidimensionale Objekte bauen, indem sie Material in dünnen Schichten auftragen und verfestigen. Im Fachjargon bezeichnet man das als „additive Fertigung“ – im Gegensatz zum „subtraktiven“ Prozess, bei dem Material etwa durch Fräsen abgetragen wird. Für das Verfahren hat der Amerikaner Chuck Hull bereits vor 33 Jahren ein Patent angemeldet.

Ende des Jahres rechnet MICRON3DP mit einer ersten Betaversion seiner Drucker. Foto: MICRON3DP
Gedrucktes Glasobjekt. Foto: MICRON3DP
Arik Bracha, Geschäftsführer von MICRON3DP, verfügt über eine mehr als 25-jährige Praxis im Maschinenbau. Foto: MICRON3DP

22. Februar 2017

Kontakt

Bernd Hoppe
Research & Development
SCHOTT AG

Arik Bracha
CEO MICRON3DP

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