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Glas mit Mikrostrukturen aus dem 3-D-Drucker

Ein neues Herstellungsverfahren druckt gläserne Bauteile mit fünfzig Mikrometer feinen Strukturen für Hightechanwendungen. Das Glas aus dem 3-D-Drucker ist transparent und widersteht Hitze und Chemikalien.

Für einen Einsatz in Sensoren oder medizinischen Geräten sind herkömmliche Verfahren zur Formgebung von Glas zu aufwendig. Deshalb haben Wissenschaftler eine Methode entwickelt, mit der sich Bauteile aus transparentem Glas in wenigen Minuten per Mikro-3-D-Druck herstellen lassen. Zum Einsatz kommen dabei zwei Neuentwicklungen: als Material ein Glassomer, entwickelt am IMTEK (Institut für Mikrosystemtechnik) der Universität Freiburg, und ein an der University of California, Berkeley entworfenes Druckverfahren namens Computed Axial Lithography (CAL).

Diese mit dem CAL-Verfahren gedruckten winzigen Glasobjekte sind Tetrakaidekaeder mit Gitterstruktur.

University of California, Berkeley

Das Glassomer besteht aus lichtempfindlichem Glaspulver in einem speziellen Kunststoffbinder, das sich wie Kunststoff bearbeiten lässt. Das CAL-Verfahren trägt nicht wie üblich eine Schicht nach und nach auf, sondern belichtet flüssiges Glassomer aus verschiedenen Winkeln mit zweidimensionalen Lichtbildern des zu druckenden Objekts. Wo die Bilder sich überschneiden, härtet das Material sehr schnell aus, sodass das Bauteil innerhalb weniger Minuten geformt ist. Das überschüssige, noch flüssige Material lässt sich abwaschen.