TU BRAUNSCHWEIG

Entwicklung einer offenen 3D-Druck Plattform zur schnellen Herstellung hybrider, biokompatibler Bauteile






Fragestellung und Motivation

Generative Fertigungsverfahren bieten die Möglichkeit, Bauteile zu fertigen, die mit konventionellen subtraktiven Verfahren nicht herstellbar sind. Aufgrund der werkzeuglosen Herstellung von Bauteilen lassen sich komplexere Strukturen realisieren. Es ergibt sich eine maximale Individualisierbarkeit, wobei gleichzeitig kleinste Stückzahlen wirtschaftlich sind.

Eine besondere gesellschaftliche Bedeutung erhält die additive Fertigung, allgemein auch als 3D-Druck bezeichnet, durch die breite Zugänglichkeit für Privathaushalte infolge der OpenSource-Bewegung in diesem Bereich. Durch die Öffnung des Innovationsprozesses für Beteiligte außerhalb einer Organisation, wie bspw. Unternehmen oder Instituten, können Kunden und Nutzer bei OpenSource-Produkten nicht nur die Rolle von Konsumenten einnehmen, sondern aktiv an der Weiterentwicklung und der Verbesserung teilhaben.

Während der OpenSource-Gedanke für Software-Produkte, wie etwa das Android-Betriebssystem, Webbrowser oder Wikipedia, fest etabliert ist, gewinnt er aktuell im Bereich des 3D-Drucks an Bedeutung. Durch preiswerte OpenSource-Lösungen, wie die Arduino-Plattform, ist diese Technik für einen breiteren Anwenderkreis, selbst für Technik-Laien schnell und leicht nutzbar.



Vorgehensweise und Projektziel

Dieses Vorhaben zielt auf eine stärkere Einbindung der Bürger in den aktuellen Trend der generativen Fertigung ab. Durch die Entwicklung eines modularen 3D-Druckers, welcher an unterschiedliche Einsatzzwecke angepasst werden kann, sollen die Vorteile des 3D-Druckens für Jedermann leicht zugänglich gemacht werden. Hierzu trägt auch eine bedarfsgerechte Wissensvermittlung über die Grundlagen der Produktentwicklung, wie auch Gestaltungsfreiheiten und -grenzen der Herstellung 3D-gedruckter Bauteile bei.

Besonders interessant wird die Möglichkeit der Fabrikation höchst individualisierter Produkte, bei denen eine zentrale Fertigung keinen Kosten- oder Nutzenvorteil bringt. Beispiele hierfür sind angepasste Ohrhörer, individualisierte orthopädische Produkte (Einlagen, Sohlen, Polster, etc.) oder bislang noch nicht kundenangepasste Produkte, wie Dichtlippen an Schwimm- / Taucherbrillen. Eine Anpassung des OpenSource-3D-Druckers auf spezifische Anwendungen durch den forschenden und experimentierenden Bürger selbst soll darüber hinaus die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle ermöglichen.

Zur Fertigung körpernaher und -angepasster Bauteile werden Eigenschaften, wie Elastizität und gesundheitliche Unbedenklichkeit (Biokompatibilität) vorausgesetzt. Grundlage bilden dabei photonisch vernetzende Silikone, die für diese Anwendung vom vom Projektpartner Institut für Füge- und Schweißtechnik unter Beachtung der Open Source-Tauglichkeit entwickelt werden. Der 3D-Drucker wird auf Basis eines kostengünstigen DLP-Chips (Digital Light Processing) realisiert, der einfach zu handhaben und modular erweiterbar ist. Mit dieser Komponente ist eine gleichzeitige Belichtung bzw. Aushärtung ganzer Lagen möglich, wodurch der Produktionsvorgang gegenüber herkömmlichen 3D-Druckverfahren deutlich beschleunigt wird.

Vom zweiten Projektpartner Protohaus gGmbH werden in Workshops Digital Academy in interdisziplinären Teams aus Interessenten Open-Innovation-Ansätze erprobt und Verwertungsmöglichkeiten ermittelt. Die Vermittlung grundlegenden Wissen in Bezug auf das 3D-Drucken mit den neuartigen Druckmaterialien und dem Prototyping steht hier im Fokus. Die dabei auftretenden technischen Herausforderungen werden dabei aus verschiedenen Perspektiven betrachtet und so innovative Lösungsansätze gefunden. Final soll ein Open Source Baukasten erarbeitet werden, der als Grundlage für eine Verwertung der Projektergebnisse dient.


Funktionsprinzip eines DLP-basierten 3D-Druckers



Ergebnisse

Bei Interesse an den aktuellen Projektergebnissen kontaktieren Sie uns gern.

Förderhinweis

Das Vorhaben OpenBioPrint - "Entwicklung einer offenen 3D-Druck Plattform zur schnellen Herstellung hybrider, biokompatibler Bauteile" (FKZ 13N14040) wird innerhalb des Programms „Photonik Forschung Deutschland“, im Rahmen der Initiative „Open Photonik“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

OpenBioPrint-Projektsteckbrief

Förderprogramm - Photonik

Photonik-Projektträger



Downloads

Förderung

Projektträger

Ansprechpartner

Eva Hahn

0531 / 391 - 3307

e.hahn@tu-braunschweig.de

Ansprechpartner

Hagen Watschke

0531 / 391 - 3356

h.watschke@tu-braunschweig.de

Ansprechpartner

Eiko Türck

0531 / 391 - 65001

e.tuerck@tu-braunschweig.de


  aktualisiert am 02.12.2015
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