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Zahnersatz aus dem Drucker: An der TU Wien wurden völlig neue Herstellungsmethoden für
Keramik-Werkstoffe entwickelt. Dieser Erfolg wurde nun mit dem zweiten Platz beim diesjährigen Houska-Preis
prämiert.
Wien (tu) - 3D-Drucker spielen heute eine immer größere Rolle in der Industrie. Allerdings haben
herkömmliche Druckmethoden einen ganz gewichtigen Nachteil: Entweder gibt man sich mit bescheidener Präzision
und Oberflächenqualität zufrieden, oder man begnügt sich mit Materialien, die nicht besonders fest
und stabil sind. Die Forschungsgruppe für Additive Manufacturing Technologies an der TU Wien hat jedoch einen
Weg gefunden, beide Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen.
Dieser Erfolg zieht schon seit Jahren große Aufmerksamkeit auf sich und hat bereits zu vielen Kooperationen
mit österreichischen und internationalen Firmen geführt. Nun wurde das Forschungsteam der TU Wien mit
dem zweiten Platz beim Houska-Preis der B&C Privatstiftung ausgezeichnet - dotiert mit 70.000 Euro.
Maßgeschneiderte Werkstücke
Viele Objekte des täglichen Lebens werden automatisiert in großer Stückzahl gefertigt. Manchmal
müssen aber auch Einzelstücke für einen bestimmten Zweck mit einer ganz individuellen Form hergestellt
werden - etwa seltene Ersatzteile oder medizinische Objekte, die ganz präzise dem Körper eines Patienten
oder einer Patientin angepasst werden. Genau für solche Zwecke ist der Einsatz von 3D-Druckern sehr hilfreich.
Erst kürzlich wurde an der TU Wien ein Christian-Doppler-Labor eingerichtet, in dem an 3D-Druck für die
Zahnmedizin geforscht wird.
"Wir wollen glatte Oberflächen und eine Präzision im Mikrometerbereich haben. Außerdem soll
das Material fest und belastbar sein. Bisher war das große Dilemma des 3D-Druckens, dass man diese Anforderungen
nicht beide gleichzeitig erfüllen konnte", erklärt Prof. Jürgen Stampfl vom Institut für
Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnologie der TU Wien. Er leitet das Projekt gemeinsam mit Prof. Robert Liska
vom Institut für Angewandte Synthesechemie der TU Wien.
Punktgenaues Verfestigen mit Licht
Das Ausgangsmaterial für den 3D-Druck ist zunächst flüssig. Durch ortsselektive Belichtung mit speziell
entwickelten Videobeamern kann man an ganz bestimmten Stellen in dieser Flüssigkeit eine chemische Kettenreaktion
auslösen, die das Material an genau dieser Stelle polymerisiert und erhärten lässt. "Die einzelnen
Polymer-Ketten sind allerdings nicht besonders fest miteinander verknüpft", erklärt Robert Liska.
"Daher können diese Strukturen relativ leicht auseinanderreißen."
Dieses Problem konnte allerdings gelöst werden, indem man nun Polymere verwendet, in die von Anfang an Keramik
eingebettet ist. Nach dem 3D-Druck-Prozess wird das Werkstück erhitzt - die ungewünschten organischen
Polymere verschwinden, die Keramik-Anteile bleiben übrig und werden durch Hitze zusammengebacken, wodurch
schlussendlich ein hochfestes Keramikbauteil entsteht.
Houska-Preis
Für seine Forschungserfolge wurde das Team der TU Wien nun mit dem zweiten Platz beim Houska-Preis ausgezeichnet,
der mit 70.000 Euro dotiert ist. Der erste Platz ging an die Universität Innsbruck (siehe
hier >), der dritte ging an die JKU Linz. Der Houska-Preis ist Österreichs größter
privater Forschungsförderungspreis, vergeben von der B&C Privatstiftung. Er soll die enge Zusammenarbeit
von universitärer Forschung und industrieller Anwendung fördern.
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