Zwei Forscher der Universität Freiburg erhalten rund zehn Millionen Euro EU-Förderung, um eine neue 3D-Drucktechnologie zu entwickeln. Ihr Ziel ist es, handelsübliche Kunststoffe schneller zu komplexen Bauteilen zu verarbeiten und die Materialien anschließend wiederverwenden zu können.
Die Professoren Bastian Rapp und Jürgen Rühe von der Technischen Fakultät der Universität Freiburg bekommen dafür einen sogenannten Synergy Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC). Das gemeinsame Forschungsprojekt „CHiC2PRINT“ wird über sechs Jahre gefördert.
3D-Druck ohne den üblichen Schichtaufbau
Herkömmliche 3D-Drucker bauen Gegenstände meist Schicht für Schicht auf. Das ermöglicht komplizierte Formen, benötigt aber häufig spezielle Materialien oder aufwendige Herstellungsverfahren.
Die Freiburger Wissenschaftler verfolgen einen anderen Ansatz: Sie wollen handelsübliche Kunststoffe so verändern, dass sie auf Licht reagieren. Durch gezielte Belichtung sollen komplexe Strukturen direkt im Inneren eines Kunststoffkörpers entstehen.
Dieses Verfahren wird als Volumendruck bezeichnet. Es könnte künftig ermöglichen, Bauteile mit unterschiedlichen Materialeigenschaften herzustellen, beispielsweise mit besonders festen und flexibleren Bereichen innerhalb eines Werkstücks.
Die Forscher wollen damit die Vorteile des klassischen Kunststoff-Spritzgusses mit den Gestaltungsmöglichkeiten des 3D-Drucks verbinden.
Kunststoffe sollen wiederverwendbar werden
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts ist die Wiederverwertung der Materialien.
Die Wissenschaftler wollen erreichen, dass sich die gedruckten Gegenstände nach ihrer Nutzung wieder in ihre Ausgangsbestandteile zerlegen lassen. Die ursprünglichen Kunststoffe sollen dadurch zurückgewonnen und erneut verarbeitet werden können.
Damit könnte das Verfahren langfristig dazu beitragen, Kunststoffabfälle zu reduzieren.
Ob die Technologie im industriellen Maßstab funktioniert und welche Kosten dabei entstehen, muss im Forschungsprojekt erst untersucht werden. Die angekündigten Vorteile sind daher noch keine Ergebnisse eines bereits etablierten Produktionsverfahrens.
Nur 48 von mehr als 950 Anträgen ausgewählt
Der Europäische Forschungsrat unterstützt mit seinen Synergy Grants internationale und fachübergreifende Forschungsteams.
Nach Angaben der Universität Freiburg wurden in der aktuellen Vergaberunde mehr als 950 Anträge eingereicht. Davon erhielten 48 eine Förderzusage.
Bastian Rapp ist Professor für Prozesstechnologie und geschäftsführender Direktor des Freiburger Materialforschungszentrums. Jürgen Rühe ist Professor für Chemie und Physik von Grenzflächen und leitet das Freiburger Zentrum für Interaktive Werkstoffe und Bioinspirierte Technologien.
Beide forschen am Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg.
Bild: Silvia Wolf, Universität Freiburg