TVP: Dänische Wissenschaftler entwickeln ultraschnelle 3D-Druck-Technologie

Wissenschaftler der Technical University of Denmark (TDU) haben eine 3D-Druck-Technologie vorgestellt, welche die Prinzipien eines CT-Scanners mit der Lichtmodellierung von Materialien kombiniert. Mit der sogenannten Tomographic Vat Photopolymerization (TVP) sollen 3D-Drucke ultraschnell möglich sein.

Ein CT-Scan liefert ein dreidimensionales Bild z. B. des Gehirns, indem er Informationen aus einer großen Anzahl zweidimensionaler Bilder reorganisiert, die aus Röntgenaufnahmen gewonnen werden, die sich um den Patienten drehen und verschiedene Gewebetypen erkennen lassen. Der neue 3D-Drucker hingegen wird physische Objekte herstellen, indem er Lichtstrahlen auf eine rotierende Masse treffen lässt und die Masse entsprechend einem dreidimensionalen Bild formt, das aus zweidimensionalen Bildern zusammengesetzt ist.

Die ersten Ergebnisse des interdisziplinären Projekts wurden kürzlich in Nature Communications veröffentlicht. Kürzlich erhielt der Teamleiter Assistenzprofessor Yi Yang ein Villum-Experiment-Stipendium, mit dem ein Postdoc und ein technisch-administrativer Mitarbeiter finanziert werden, um das Projekt voranzutreiben.

“Wir verwenden eine Methode namens Tomographic Vat Photopolymerization (TVP), die es uns ermöglicht, alle Punkte eines 3D-Objekts gleichzeitig zu drucken. Man muss sich einen Behälter vorstellen, der ein flüssiges Polymer enthält. Indem man das flüssige Material mit Licht bestimmter Wellenlängen bestrahlt, die durch ein 3D-Bild bestimmt und als CT-Scan erstellt werden, wird das Polymer in der gewünschten Form fest”.

Das Polymer entwickelte Yi Yang gemeinsam mit Associate Professor Aminul Islam von der DTU Maschinenbau und Professor Kristoffer Almdal von der DTU Chemie. Zwar befindet sich die 3D-Druck-Technik noch am Beginn der Entwicklung, aber das Verfahren hat ein großes Potenzial.

Normalerweise werden beim 3D-Druck die Objekte Schicht für Schicht aufgebaut. Durch die Tomographic Vat Photopolymerization wird das Objekt dreidimensional ausgehärtet. So entsteht ein massiver Geschwindigkeitsvorteil.

Weitere Details können im Paper der Wissenschaftler nachgelesen werden “Stiffness control in dual color tomographicvolumetric 3D printing“