Kunststoffbranche

Cubicure: Wiener Start-up entwickelt neues 3D-Druck Verfahren

Mit dem Verfahren Hot Lithography gelingt es dem Start-up Cubicure erstmals Hochleistungspolymere für den industriellen 3D-Druck zu verarbeiten. Das Spin-off der TU Wien könnte damit der Kunststoffbranche endlich aus einer langen 3D-Druck-Misere helfen.

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Cubicure auf Erfolgskurs: Das Start-Up Team (vlnr.) GF Robert Gmeiner, Thomas Förster, Christian Frank, Philipp Neubauer, Bernhard Steyrer. Nicht im Bild Mitinitiator Prof. Jürgen Stampfl.

Es ist ein bekanntes Dilemma des 3D-Drucks. Denn ein ökonomisches Verfahren, dass Kunststoffteile mit hoher geometrischer Formgenauigkeit und ausreichend thermomechanischen Eigenschaften herstellt, gibt es bis dato nicht. Seit Jahren widmet sich TU-Professor Jürgen Stampfl mit einer eigenen Forschungsgruppe diesem Thema. Mit seinem Doktoranten Robert Gmeiner könnte ihm jetzt der Durchbruch gelungen sein. Aufbauend auf Gmeiners Doktorarbeit wurde ein stereolithographisches Verfahren entwickelt, dass es zum ersten mal schafft, Zähigkeit und Temperaturstabilität zu vereinen „und das auch noch kostengünstig und schnell“, wie es Gmeiner nennt. 2015 wurde dafür das Spin-off Cubicure gegründet. Ein Blick auf die Unterstützer, lässt sofort erkennen, welch riesiges Potenzial hinter dem Wiener Start-up steckt. So setzt unter anderem Hans J. Langer, Gründer der EOS-Firmengruppe, große Hoffnungen in die Cubicure-Technologie.

Neues Verfahren: Hot Stereolithography

Aber auch Gmeiner selbst hegt große Erwartungen. Schon in fünf Jahren will er sich zu einem 40-Mann-starken Unternehmen (jetzt sind sie zu siebt) weiterentwickelt haben. Der Markt soll ihm dafür Recht geben. Im Gegensatz zu anderen Entwicklungen, schafft es nämlich Cubicure sowohl prozesstechnische als auch die materialtechnischen Anforderungen abzudecken. Indem die Wiener eine optimierte Molekülstruktur von Photopolymeren entwickelten, können sie Stoßenergien plastisch abbauen. Während normale Photopolymere sehr schnell spröde brechen, versprechen die Cubicure-Polymere extreme Zähigkeit.

Cubicure © Cubicure

Sehr hohe Auflösung und Präzision: Die Hot Lithography schafft alle möglichen Arten von Oberflächeneffekten (optisch, physikalisch). Gleichzeitig kann die Haptik oder Rauigkeit eines Bauteils individuell angepasst werden.

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Ein weiteres Patent liegt in der Verarbeitung dieser hochviskosen und klebrigen Ausgangssubstanzen. Dafür entwickelten Gmeiner und sein Team ein eigenes stereolithographischen Druckverfahren (Hot Lithography) zum schichtweisen Aufbau dreidimensionaler Formkörper. Eine spezielle Beschichtungstechnik von oben nach unten führt die zähflüssigen Photopolymere unter erhöhter Temperatur dem eigentlichen Druckprozess zu. Durch die Kombination dieser Technologie mit der aus der Stereolithographie bekannten Belichtungstechnik wird es erstmals möglich High-Performance-Kunststoffe in höchster Auflösung additiv zu verarbeiten. Die gedruckten Bauteile weisen alle geometrischen Qualitätsmerkmale von Präzisions-Spritzgussteilen auf und können aktuell bis zu einer Temperatur von 100°C eingesetzt werden.

Industriereife erreicht

Dass Gmeiner mit Cubicure den Nerv der Zeit trifft, zeigen erste Anfragen aus der Industrie. So will ein Schweizer Hersteller für Flugzeug- und Satellitenantennen die Cubicure-Technologie für seine metallisierten Kunststoffantennen verwenden, „weil er mit allen herkömmlichen Materialien scheiterte“, so Gmeiner. Ein Mikrokugellagerhersteller ist erstmals in der Lage 465 individuelle Käfigringe (Durchmesser 5 mm) in einem Prozess zu drucken. Auch die Automobilindustrie sei bereits auf die Wiener aufmerksam geworden. Noch mag Cubicure mehr U-Boot als Start-up sein. Das soll sich aber schon Mitte Mai ändern. Denn dann gehen die Wiener an die breite Öffentlichkeit. Kick-off wird das Austrian 3D Printing Forum in Linz sein. Dort zeigt Gmeiner den ersten Cubicure Drucker für die Serienproduktion und verleiht damit der Hot Lithopgraphy industriereife.

Im Mai auf dem Linzer Austrian 3D Printing Forum präsentiert Cubicure seine Hot Lithography zum ersten Mal einem breiten Fachpublikum. Mehr Information zum Verfahren finden Sie hier