3D printed glass ornament in front of orange furnace

Drucken in der dritten Dimension

SCHOTT liefert hochwertiges DURAN® Borosilikatglas als „Tinte“ für den weltweit ersten 3D-Glasdrucker des israelischen Startups Micron E.M.E.

Eine stolze Leistung

2016: Arik Bracha hält ein Stück Glas in der Hand und betrachtet es akribisch aus allen Blickwinkeln. Er ist nicht nur stolz auf die komplexe Geometrie des Objekts, sondern auch auf die Maschine, die es produziert hat: der weltweit erste 3D-Glasdrucker. Das israelische Startup Micron E.M.E. (ehemals MICRON3DP) gilt als einer der Pioniere des hochauflösenden 3D-Glasdrucks und verzeichnet laut Firmengründer bereits „erste Erfolge“.

Der weltweite Gesamtmarkt für den 3D-Druck ist derzeit mit einem Wert von 10 Mrd. USD sehr vielversprechend, wobei allein der Materialanteil oder die „Tinte“ für den Druck 10–30 % des Marktes ausmacht.

Entwicklung im Frühstadium

Während sich Kunststoffe, Metalle und Keramik im 3D-Druck-Markt etabliert haben, stehen Glas und die jeweiligen Druckmaschinen noch ganz am Anfang. Derzeit wird Glas nur als Füllstoff im 3D-Kunststoffdruck oder als Additiv in der Prothetik eingesetzt.

Als Druckmaterial für anspruchsvollere Anwendungen, bei denen typische Glaseigenschaften wie optische Qualität zunehmend genutzt werden können, sind Glaspulver, Pasten, Stäbe und Rohre optimal. Bracha erklärt, dass 3D-Drucker für Glas einer besonderen Herausforderung gegenüberstehen, da das Material geschmolzen und bei Temperaturen über 1.000 ºC druckbar gemacht werden muss. Micron E.M.E. verwendet AR-GLAS® und DURAN® Borosilikatglas von SCHOTT als „Tinte“ für seine Hightech-Maschinen in Schrankgröße.

Die Zugabe von SCHOTT Qualität

Neben dem Netzwerk von SCHOTT steht Technologieexperte Bernd Hoppe dem Startup mit Material- und Prozess-Know-how zur Seite. Mit unseren umfangreichen Kompetenzen in der Glastechnologie und der Vielfalt der Materialien, die wir anbieten können, ist SCHOTT gut aufgestellt, um maßgeschneiderte Materialien und Ansätze für additive Fertigungsprozesse anzubieten. „Auf diese Weise werden zukünftige 3D-Druckanwendungen die international anerkannte ‚SCHOTT-Qualität’ in ihre Entwicklung einbeziehen“, erklärt Hr. Hoppe.
Arik Bracha, CEO von Micron E.M.E.
Wir sind fest davon überzeugt, dass wir in der Zusammenarbeit mit weltweit führenden Unternehmen – und insbesondere SCHOTT – unseren Prozess auf die nächste Stufe heben können.
Und wie lange ist es noch bis dahin? Der Firmenchef schätzt, dass Micron E.M.E. Ende des Jahres seine ersten Beta-Testing 3D-Drucker installieren wird. „Wenn sich die Technologie so schnell weiterentwickelt wie in den letzten zwei oder drei Jahren, sind zukünftig auch technologisch anspruchsvolle 3D-Glasanwendungen im Bereich Hohl- und Laborglas sowie Optik eventuell möglich“, so 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.
Drei 3D-Glasdrucker von Micron E.M.E.

Bis Ende des Jahres wird Micron E.M.E (ehemals MICRON3DP) voraussichtlich erste Beta-Test-3D-Drucker installieren. Foto: Micron E.M.E

Glasornament aus 3D-Druck

Gedrucktes Glasobjekt. Foto: Micron E.M.E.

Eine strahlende Zukunft

Ob Kunststoffe, Metalle, Keramik, Glas oder sogar Zellgewebe – der 3D-Druck gilt als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Es werden jedoch eine Reihe von Fertigungstechniken und -verfahren eingesetzt, die darauf ausgerichtet sind, eine Reihe von Funktionsprinzipien zu erfüllen.

Allen Verfahren gemeinsam ist, dass sie 3D-Objekte erzeugen können, bei denen die Materialien verstärkt und in dünnen Schichten aufgetragen werden. Technisch gesehen spricht man von „additiver Fertigung“. Dies steht im Gegensatz zur „subtraktiven Fertigung“, bei der Materialien mit Fräsmaschinen weggeschnitten werden. Erst vor 33 Jahren meldete der amerikanische Erfinder Chuck Hall sein 3D-Verfahren zum Patent an.

Arik Bracha, CEO von Micron E.M.E
Arik Bracha, CEO von Micron E.M.E., verfügt über mehr als 25 Jahre Erfahrung im Maschinenbau. Foto: Micron E.M.E

Verwendete Materialien & ähnliche Produkte

AR-GLAS® wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Lebensmittelverpackungen und Kosmetikbehältern bis hin zu geblasenen Glasverzierungen und dekorativen Schmuckstücken. Das Kalknatronglas ist in einer Vielzahl von Abmessungen in Rohr- oder Stabform erhältlich und bietet sehr präzise Geometrien sowie einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine stabile Lichtdurchlässigkeit, was für den 3D-Druck von großem Vorteil ist.

Unterdessen bietet DURAN® Borosilikatglas eine leistungsstarke Kombination aus mechanischer Festigkeit, effizienter Wärmeübertragung und hoher Stabilität in korrosiven Umgebungen. Es kann in unterschiedlichsten Abmessungen, mit sehr engen geometrischen Toleranzen und hoher optischer Qualität verarbeitet werden.

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