3D-Druck auf der Mikrometerskala

Mit einem 3D-Drucker für die Mikrofabrikation hat es eine Unternehmensausgründung aus dem Karlsruher Institut für Technologie ins Finale des Deutschen Gründerpreises 2015 in der Kategorie Aufsteiger geschafft.

Die völlig neuartige Nanoscribe-Technologie erlaubt die Fertigung optischer und mechanischer Bauteile in Mikrotechnologie, deren Herstellung bislang technisch unmöglich war. Mit einer Auflösung von weit weniger als einem Mikrometer und Strukturgrößen von unter 150 Nanometern sind die Geräte um Klassen besser, als bislang verfügbare Drucker. „Wir haben das präziseste Verfahren im 3D-Druck“, sagt Unternehmensgründer Martin Hermatschweiler.

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Die Drucker basieren auf der Technologie der Zwei-Photonen Polymerisation. Dabei schreibt ein Ultrakurzpulslaser die vorgegebenen Strukturen in einen UV-empfindlichen Fotolack und härtet diesen aus. Nach einem Entwicklerbad – ähnlich der Fotoentwicklung – bleiben die dreidimensionalen Objekte stehen. Die Technologie erlaubt somit die extrem präzise Fertigung mikroskopisch kleiner optischer und mechanischer Bauteile wie beispielsweise Sensoren oder Mikrozahnräder. Insbesondere für die Herstellung von 3D Objekten kleiner einem Millimeter gibt es keine Fertigungsalternative, die hinsichtlich der Genauigkeit von Strukturdetails und Oberflächenglattheit mit dieser Technologie vergleichbar wäre.

Aus dem Labor in die industrielle Praxis

Das Zusatz-Bonbon der rund 400.000 Euro teuren 3D-Drucker: Sie sind auch für die so genannte maskenlose Lithographie geeignet, ersparen den Kunden also den Kauf eines zweiten Gerätes. Die Präzisionsgeräte der Technologiegründer stehen inzwischen schon in rund 100 namhaften Forschungseinrichtungen der Welt, die Kundenliste enthält so klangvolle Namen wie die Fraunhofer- und die Max-Planck-Institute und Top-Unis wie Harvard, Caltech oder die ETH Zürich. „Jetzt erschließen wir die Industriemärkte“, sagt Mitgründer Michael Thiel. Die Technologie sei für viele Unternehmen interessant, von der optischen Industrie über die Automobilbranche bis hin zur Medizintechnik. Sie ermögliche nicht nur die Herstellung von Prototypen und Kleinserien, sondern auch von Formen zur Produktion großer Stückzahlen.