Wien (TU) - Egal ob Ersatzteile auf Abruf oder maßgeschneiderte Implantate für die Biomedizin. Ein an der TU Wien entwickelter 3D-Drucker macht die Herstellung teurer und kostenintensiver Prototypen überflüssig. Sie kommen in Zukunft aus dem Drucker und nicht aus der Fertigungshalle.

Von PET-Flaschen über Nähmaschinen bis zu Häuserteilen - die Prototypen müssen nicht mehr mühsam und in langwieriger Arbeit von Hand hergestellt werden, sie werden einfach "gedruckt". Verwendet werden dazu Druckköpfe, wie sie auch in herkömmlichen Tintenstrahldruckern eingebaut sind. Eine Computerzeichnung genügt, auf Knopfdruck werden dreidimensionale Objekte ausgedruckt.

Dreidimensionale Drucktechniken erlauben den "Ausdruck" beliebig geformter Prototypen direkt vom Schreibtisch des Designers aus. In der industriellen Anwendung werden diese Techniken (Rapid Prototyping) verwendet, um kurzfristig Prototypen in der Entwurfsphase neuer Produkte herzustellen. Neue Anwendungsfelder dieser Technologien erschließen sich derzeit auf zwei Gebiete, die von Wissenschaftern an der TU Wien beforscht werden.

Ersatzteile auf Abruf: Durch direktes Ausdrucken kurzfristig erforderlicher Ersatzteile anstelle einer kostenintensiven Lagerung und Vorausproduktion lassen sich in Zukunft Wartung und Pflege vieler technischer Geräte wesentlich preisgünstiger bewerkstelligen. Herausforderungen, die vor einem routinemäßigen Einsatz dieser Möglichkeiten gemeistert werden müssen, liegen auf zwei Gebieten: Zum einen müssen 3D-Drucker die hohen Anforderungen an Präzision und Oberflächenqualität von Konsumgütern noch besser erfüllen. Zum anderen muss der verwendete Drucker in der Lage sein, verschiedenste Materialanforderungen zu erfüllen.

Maßgeschneiderte Implantate für die Biomedizin: Rapid Prototyping ermöglicht die Herstellung komplexer Bauteile aus einer Vielzahl verschiedener Materialien. So werden am Institut für Werkstoffkunde der TU Wien zellulare Strukturen gebaut, deren Geometrie in Anlehnung an natürliche Knochen gewählt wird. Durch neuartige Materialentwicklungen können diese Strukturen aus biologisch vollkommen verträglichen Biokeramiken gefertigt werden. Damit lassen sich Knochenersatzmaterialien herstellen.

In einer interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Medizinern (Ludwig Boltzmann Institut für Osteologie, Wien), Materialspezialisten (Max Planck Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Potsdam, Deutschland) und Maschinenbauern (TU Wien) werden diese Thematiken derzeit intensiv untersucht.