Volumetric Helical Additive Manufacturing verbessert Qualität und Größe von 3D-Drucken

Die 3D-Drucktechnologie hat in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Ein Team von Wissenschaftler*innen unter der Leitung von Professor Christophe Moser von der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne hat kürzlich die Methode Volumetric Helical Additive Manufacturing (VHAM) vorgestellt.

Diese Methode ermöglicht es, Strukturen in Multicentimeter-Skala zu drucken, ohne die projizierten Muster vergrößern zu müssen. Durch die Kombination von Dreh- und Linearbewegungen können größere Objekte bis zu einer Größe von 3 cm x 3 cm x 5 cm in wenigen Minuten gedruckt werden. Diese Fortschritte könnten neue Möglichkeiten für die hochauflösende und schnelle Herstellung von Objekten eröffnen.

In der lichtbasierten additiven Fertigung wird üblicherweise ein Bottich mit flüssigem Photopolymerharz verwendet, das Schicht für Schicht durch UV-Licht ausgehärtet wird. Das stellt allerdings geometrische Zwänge und Durchsatzbeschränkungen dar. Um diese zu überwinden, wurde ein neuer Ansatz vorgeschlagen: die Probe wird auf einer spiralförmigen Bahn um den Lichtstrahl bewegt, was ermöglicht, die Größe des druckbaren Objekts zu verdoppeln, ohne die Auflösung zu beeinträchtigen.

Moser’s Team nutzte einen DLP7000-Chip von Texas Instruments, um die Größe der gedruckten Objekte zu erhöhen. Mit einer speziellen spiralförmigen Bewegung des Harzbehälters konnten sie die Anzahl der Bausteine im Inneren um bis zu 12 Mal erhöhen, was die Herstellung größerer Objekte ermöglicht.

Dieser einfache, aber effektive Ansatz eröffnet neue Möglichkeiten für die hochauflösende und schnelle Herstellung von Objekten mit einer Größe von bis zu 3 cm x 3 cm x 6 cm. Damit könnte diese Technologie interessant für Bereiche sein, in denen individuell angefertigte Objekte im Zentimeterbereich benötigt werden, wie beispielsweise in der Dentalindustrie.