CLIP-Verfahren Revolutionärer 3D-Drucker formt Objekte aus Licht und Kunstharz

Ein Anblick wie aus einem Science-Fiction-Film: Forscher haben eine Drucktechnik entwickelt, bei der sich eine Skulptur wie von Zauberhand aus einer Flüssigkeit herausbildet.


Klassische 3D-Drucker tragen Material üblicherweise Schicht für Schicht auf. Forscher haben nun ein Verfahren entwickelt, das anders funktioniert. Dabei lassen sich Objekte im Ganzen aus einem lichtempfindlichen Material erzeugen.

Die Technik ermögliche nicht nur eine präzisere Herstellung, sondern sei auch schneller und variabler, schreiben die Forscher im Fachmagazin "Science". Sie druckten mit dem Verfahren unter anderem eine Mini-Version der berühmten "Denker"-Skulptur" von Auguste Rodin.

Das Schichtverfahren des herkömmlichen 3D-Drucks sei vergleichsweise langsam, die Qualität der Oberflächen sei begrenzt und häufig seien Nachbearbeitungen nötig, schreiben die Forscher um Brett Kelly von der University of California, Berkeley (USA). Sie nennen ihr Verfahren Computed Axial Lithography (CAL).

Lichtmuster als Vorlage

Bei ihrer Entwicklung dagegen werden zunächst Aufnahmen eines Objekts aus unterschiedlichen Blickwinkeln - etwa der "Denker"-Skulptur - gemacht. In einem Projektor werden die Einzelbilder zusammengesetzt und als Lichtmuster auf eine zähflüssige, lichtempfindliche Lösung geschickt. Diese verfestigt sich dann nach Vorlage des Lichtmusters - in diesem Fall eben zu einer Kopie der Denker-Skulptur. Die nicht-verfestigten Materialreste werden abgelöst.

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Je nach Ausgangsmaterial kann das gedruckte Objekt bis zu 0,3 Millimeter dünn sein, eine außergewöhnlich glatte Oberfläche haben und andere Objekte einhüllen, wodurch mehrere Materialien kombiniert werden können, schreiben die Forscher.

Vergleichbare, sogenannte stereolithografische Verfahren, die nicht mehr Schicht für Schicht drucken, gibt es aber schon länger. Doch durch den Ansatz der Wissenschaftler ließen sich Zentimeter große Gegenstände viel schneller drucken als mit bisherigen Methoden. Der etwa vier Zentimeter große "Denker" sei zum Beispiel in weniger als einer Minute entstanden.

Das Druckverfahren könne besonders nützlich sein, um unter anderem patientenspezifische medizinische Implantate oder Bauteile für die Luftfahrt herzustellen, sagen die Wissenschaftler.

Die Skulptur "Der Denker" ist übrigens eines der berühmtesten Werke des französischen Bildhauers Auguste Rodin. Das 72 Zentimeter hohe Original entstand um 1880 und ist heute im Besitz des Musée Rodin in Paris. Es gibt zahlreiche Bronzegüsse und Gipsabgüsse der Skulptur in unterschiedlichen Größen, die über die Welt verteilt sind.

joe/dpa

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