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Wissenschaftler der Beihang Universität haben eine neuartige 3D-Druck-Technologie entwickelt, mit der sich mehrschichtige Röhrenstrukturen aus verschiedenen Materialien mit einer minimalen Wandstärke von nur 50 Mikrometern und einer Detailauflösung bis zu 10 Mikrometern herstellen lassen. Die Ergebnisse wurden im International Journal of Extreme Manufacturing veröffentlicht.
Die als “Polar-coordinate Line-projection Light-curing Production” (PLLP) bezeichnete Technologie könnte in Zukunft für die schnelle Individualisierung von röhrenförmigen Implantaten sowie die Fertigung von Röhrenbauteilen in Bereichen wie der Zahnmedizin, Luft- und Raumfahrt und mehr genutzt werden.
“Glatte, ultradünne Röhrenstrukturen sind in der Biomedizintechnik weit verbreitet”, erklärt Professor Jiebo Li, korrespondierende Autor der Studie. “Mit herkömmlichen 3D-Druck-Systemen auf Basis kartesischer Koordinaten ist ihre Herstellung jedoch äußerst schwierig. Daher haben wir unsere Plattform zylinderförmig gestaltet und in Polarkoordinaten konstruiert.”
Die PLLP-Technologie nutzt eine rotierende, zylindrische Unterlage als Substrat. Ein spezielles Beleuchtungssystem belichtet die einzelnen Schichten, die so auf dem rotierenden Zylinder aushärten. Auf diese Weise lassen sich besonders glatte, mehrschichtige Röhren mit komplexen Materialkombinationen realisieren.
Die Forscher konnten in Simulationen und experimentellen Tests die Überlegenheit ihrer Methode gegenüber herkömmlichen 3D-Druck-Verfahren demonstrieren. Auch die Verarbeitung von Hydrogelen gelang problemlos. In den nächsten Schritten wollen die Wissenschaftler nun die Geschwindigkeit und Auflösung der PLLP-Technologie weiter verbessern.
