University of Florida: Neue 3D-Druck-Methode soll Kosten senken

Ingenieur*innen der University of Florida haben eine Methode für den 3D-Druck entwickelt, die als VIPS-3DP (vapor-induced phase-separation 3D printing) bezeichnet wird und mit der sowohl Einmaterial- als auch Multimaterialobjekte hergestellt werden können.

Yong Huang, Ph.D., Professor im Department für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik, erläutert, dass das von ihm und seinen Kollegen entwickelte Druckverfahren es Herstellern ermöglicht, maßgeschneiderte Objekte wirtschaftlich und nachhaltig herzustellen. Die innovative Methode wurde am Dienstag in der Fachzeitschrift Nature Communications vorgestellt.

“Es ist wirtschaftlicher und viel einfacher als die derzeitigen Technologien”, sagte er. “Es ist ein erschwingliches Verfahren für den Druck fortschrittlicher Materialien, einschließlich Metallen.

Die besondere Fähigkeit dieses Verfahrens besteht darin, Teile mit räumlich anpassbarer, mehrstufiger Porosität zu drucken. Das bedeutet, dass Strukturen geschaffen werden können, die an verschiedenen Stellen unterschiedliche Materialien und Porositätsniveaus aufweisen. Die Porosität der Objekte kann durch Anpassung der Druckbedingungen oder durch den Einsatz von Opfermaterial während des VIPS-3DP-Prozesses gesteuert werden. Dies ist besonders nützlich für die Herstellung poröser medizinischer Implantate oder leichter Luft- und Raumfahrtprodukte.

“Dies ist eine vielversprechende Methode für die Herstellung von Metallprodukten, die einen unterschiedlichen Grad an Porosität erfordern”, sagte Marc Sole-Gras, Ph.D., Erstautor der Studie und ehemaliger Doktorand in Huangs Labor. “Ein gutes Beispiel dafür ist das Knochengewebe-Engineering. Wir können ein Implantat drucken, das entsprechend porös ist, um sicherzustellen, dass es sich mit den umgebenden menschlichen Zellen verbindet.”

Die VIPS-3DP-Technologie, die weniger Investitionen in die Infrastruktur erfordert und nachhaltiger als traditionelle Druckmethoden ist, nutzt umweltfreundliche Materialien und spart Energie. Die Technologie wurde von der Universität lizenziert, ist durch zwei Patente geschützt und wurde mit Mitteln von Bundesbehörden, darunter die National Science Foundation und das Energieministerium, entwickelt.