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20.04.2017

Darf´s ein Stamperl ›Liquid Glass‹ sein?

KIT ermöglicht den 3D-Druck von Glas

Jetzt lässt sich Glas in einem speziellen Verfahren auch in 3D drucken – das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) präsentiert die spannende Technologie vom 24. bis 28. April auf der Hannover Messe.

Erste Beispiele von Glasstrukturen, die im 3D-Druckverfahren gefertigt wurden. © Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Eine Forschergruppe des KIT rund um den Maschinenbauingenieur Dr. Bastian E. Rapp hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Glas per 3D-Druck verarbeiten lässt. © Karlsruher Institut für Technologie

Ein interdisziplinäres Team am KIT um den Maschinenbauingenieur Dr. Bastian E. Rapp mischt Nanopartikel hochreinen Quarzglases mit einer kleinen Menge flüssigen Kunststoffs und lässt diese Mischung mittels Stereolithografie an bestimmten Stellen aushärten. Das flüssig gebliebene Material wird in einem Lösungsmittelbad herausgewaschen, so bleibt nur die gewünschte, ausgehärtete Struktur bestehen. Der in dieser Glasstruktur noch eingemischte Kunststoff wird anschließend durch Erhitzen entfernt. »Die Form ähnelt zunächst einem Sandkuchen, sie ist zwar geformt, aber instabil, deshalb wird das Glas in einem letzten Schritt gesintert, also so weit erhitzt, dass die Glaspartikel miteinander verschmelzen«, erklärt Rapp.

Reines Quarzglas, im 3D-Druck geformt, bleibt am Ende des Herstellverfahrens übrig. © Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Der Maschinenbauer erläutert weiter: »Wir stellen eine neue Methode vor, die eine Innovation in der Materialprozessierung bedeutet. Das Material des gefertigten Stücks ist hochreines Quarzglas mit seinen entsprechenden chemischen und physikalischen Eigenschaften.« Die am KIT gefertigten gläsernen Strukturen weisen Auflösungen im Bereich weniger Mikrometer auf.

Weitergedacht: Ministrukturen für die Datentechnik

Mit der Verwendung von Glas im 3D-Druck eröffnen sich vielfältige neue Anwendungsmöglichkeiten für Fertigung und Forschung, zum Beispiel in der Optik und der Biotechnologie.

Einsetzen ließe sich 3D-geformtes Glas aber auch in der Datentechnik. Rapp: »Die übernächste Generation von Computern wird mit Licht rechnen, das erfordert komplizierte Prozessorstrukturen, mit Hilfe der 3D-Technik könnten beispielsweise kleine, komplexe Strukturen aus einer Vielzahl kleinster, unterschiedlich ausgerichteter optischer Komponenten hergestellt werden.« Für Bio- und Medizintechnik ließen sich kleinste Analyse-Systeme aus Miniatur-Glasröhrchen fertigen.

Die nun vorgestellte Technologie ist auch eines der Themen am Stand des KIT auf der Hannover Messe vom 24. bis 28. April 2017 (Halle 2, B16 – ›Research and Technology‹).

Unternehmensinformation

Karlsruher Institut für Technologie KIT

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
DE 76344 Eggenstein-Leopoldshafen
Tel.: 0721 608-24851

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