Photonic Professional GT2: Neuer 3D-Drucker für die Mikrofabrikation von Nanoscribe

Der deutsche 3D-Drucker-Hersteller Nannoscribe präsentiert mit dem Nachfolgemodell Photonic Professional GT2 eine neue Lösungen für die additive Fertigung und maskenlose Lithografie.

Es wurden bei dem neuen System Hard- und Softwarekomponenten optimiert. Mit dem speziell für größere Volumina entwickelte Druckmaterial IP-Q können nun erstmals auch hochaufgelöste Mikrostrukturen bis zu einer Bauhöhe von 8 mm hergestellt werden. Objekte lassen sich nun mit Submikrometerdetails ab typischerweise 160 Nanometern bis in den Millimeterbereich auf einer Fläche von bis zu 100×100 mm2 in kürzester Zeit realisieren.

Je nach gewünschter Größe und Auflösung stehen den Nutzern auf ihre Anwendungen zugeschnittene Sets mit Objektiven, Substraten, Materialien und automatisierten Prozessen zur Verfügung. Es wird die Fabrikation von Einzelelementen mit höchster Formgenauigkeit und Oberflächenglattheit ermöglicht. Ebenso können hochpräzise Master für formgebende Verfahren der Serienfertigung auf einer mit anderen additiven Verfahren unerreichbaren Skala hergestellt werden.

„Die Ausweitung der maximalen Druckvolumina in Richtung Makroskala war ein großer Wunsch unserer Kunden und Projektpartner aus der Industrie“, sagt Nanoscribe Geschäftsführer Martin Hermatschweiler. „Mit diesem Relaunch unserer äußerst erfolgreichen Gerätegeneration Photonic Professional ist es nun gelungen, bisherige physikalische Limitierungen zu überwinden und die Leistungsfähigkeit der Geräte hinsichtlich Produktivität und Schnelligkeit um das bis zu 10-fache zu steigern“, ergänzt Hermatschweiler.

Photonic Professional GT2: Erweiterte Anwendungsvielfalt für die Industrie

Insbesondere in Bereichen, wo großvolumige Strukturen im Millimeterbereich gebraucht werden, wie für mikrofluidische Elemente (Filter oder Düsen), für Lab-on-a-Chip Anwendungen oder beim Mikro Rapid Prototyping, sollen mit dem neuen 3D-Drucker Photonic Professional GT2 deutliche Verkürzungen der Produktentwicklungszyklen möglich werden. Dank der Vielfalt bedruckbarer Substrate können im Bereich der Sensorik und Aktorik verschiedene Produktkomponenten nun schnell und ohne weitere Justage- oder Montagevorgänge zielgenau auf MEMS-Bauteile oder auf Silizium-Chips gedruckt werden. Auch im medizintechnischen Bereich, wie z.B. dem direkten Druck von Mikrooptiken auf Glasfasern für minimal invasive Endoskope oder bei der Herstellung von Mikronadeln zur schmerzfreien Medikamentengabe durch die Haut sollen sich mit dem Photonic Professional GT2 völlig neue Möglichkeiten eröffnen.

Funktionsprinzip der Zwei-Photonen-Polymerisation im 3D-Druck

Die Nanoscribe Systeme kombinieren die Technologie der Zwei-Photonen Polymerisation mit dem Workflow eines gängigen 3D-Druckprozesses. Dabei härtet ein ultrapräzise geführter Fokus eines Femtosekunden-Lasers ein fotosensitives Material Lage für Lage aus. In einem einfachen Workflow unterstützt eine speziell für den Druckprozess entwickelte Software den Import von CAD-Modellen mit umfangreichen Konfigurations­möglichkeiten samt einer breiten Auswahl voreingestellter Parameter. Eine 3D-Vorschau sowie eine Livecam unterstützen den Anwender in der optimalen Anpassung und Überwachung des Druckvorgangs.

Die eigenen Softwareprogramme DeScribe und NanoWrite wurden für die neue Druckergeneration weiterentwickelt. Mit intelligenten Druckstrategien werden bis zu 10-fach höhere Druckgeschwindigkeiten erreicht. Dank der enormen Designfreiheit können die Drucker von Nanoscribe unterschiedlich komplexe Strukturen herstellen: Beispielsweise photonische Strukturen in 2D, hemisphärische Mikrolinsen mit senkrechten Steigungen in 2.5D und anspruchsvolle 3D-Objekte wie gasdynamische Mikrodüsen. Mit replizierbaren Topographien gedruckte Teile können auch als Polymermaster für formprägende Fertigungsverfahren dienen. Unter Anwendung galvanotechnischer Verfahren werden hierfür 3D-gedruckte Polymermaster metallisiert, um als Nickel-Shim für die Massenfertigung beispielsweise im Spritzguss genutzt zu werden.

Die Zwei-Photonen-Polymerisation stellt die Speerspitze des 3D-Drucks für feinste Strukturen auf der Mikro- und Mesoskala dar. Während andere 3D-Druck-Technologien wie z. B. Polyjet, DLP (Digital Light Processing) oder SLA (Stereolithografie) erst ab dem Zentimeterbereich beginnen, ihre volle Leistung zu entfalten, liegen die Stärken der Photonic Professional GT2 Systeme in der ultra-präzisen 3D-Mikrofabrikation.

Der Artikel basiert auf eine Presseaussendung von Nanoscribe