ETH Zürich – Feb 23, 2023

3D-gedruckte Perfektion

Raue Umgebungen oder spezielle industrielle Anwendungsfälle erfordern starke und widerstandsfähige Materialien in komplexen Formen. Darauf hat sich das ETH-​Spin-off NematX spezialisiert: Hochleistungs-​Polymer-3D-Druck für Anwendungen in der Raumfahrt, Elektronik oder Medizin.

liquid crystal polymer lcp 3d printing

Die “Nematic 3D Printing”-​Technologie wurde von Dr. Silvan Gantenbein in der Gruppe Complex Materials von Prof. André Studart an der ETH Zürich entwickelt und zusammen mit dem ETH-​Alumnus Dr. Raphael Heeb kommerzialisiert. NematX macht Flüssigkristallpolymere (LCP) für die additive Fertigung zugänglich und ermöglicht die Herstellung von ultrapräzisen Teilen, die mechanisch stark, hitzebeständig und für den Einsatz in aggressiven chemischen oder biologischen Umgebungen geeignet sind. LCP stellen eine neue Klasse von Hochleistungsmaterialien für den 3D-​Druck dar, deren Mikrostruktur während der Verarbeitung gesteuert werden kann. Die vergleichsweise kurzen und steifen LCP-​Moleküle fliessen im geschmolzenen Zustand leicht. Mit einem scharfen Übergang vom festen in den flüssigen Zustand lassen sich aus LCP im Vergleich zu bestehenden technischen Polymeren für den 3D-​Druck viel präzisere und haltbarere Teile drucken. Mit anderen Worten: NematX kombiniert Fertigungspräzision mit mechanischer, thermischer und chemischer Leistungsfähigkeit der Teile, während andere 3D-​Drucktechnologien für Polymere in der Regel nur das eine oder das andere bieten.

Auf dem Weg ins Weltall

Die Kombination aus hoher Fertigungspräzision und Leistungsfähigkeit der Teile ist wichtig für Produkte, die rauen Umgebungen ausgesetzt sind, wie z. B. im Weltraum. 3D-​gedruckte Teile von NematX haben bereits Weltraumtests bestanden, woraufhin das junge Unternehmen Zugang zu einer Flugmission an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) erhalten hat. Das mittelfristige Ziel ist es, neben der Herstellung von leichten und stabilen Raumfahrtkomponenten auch 3D-​Druck und Recycling im Weltraum anzubieten und eine nachhaltigere Nutzung von Materialien und Teilen im Weltraum zu ermöglichen. Die Fähigkeit von NematX, komplex geformte Teile zu drucken, die leicht, vollständig recycelbar und ungiftig sind, ist ein weiterer Vorteil, der die produzierten Teile speziell für Anwendungen im Weltraum geeignet macht. Aus diesem Grund hat NematX auch am Business Incubation Center der Europäischen Weltraumorganisation in der Schweiz (ESA BIC CH) teilgenommen, das von der ETH Zürich betrieben wird und das es NematX ermöglicht hat, seine Produkte für den Weltraum weiterzuentwickeln und die Verbindung zur ESA zu stärken.

NematX use cases 3D printing: electronics, space, vacuum, medical
3D-​gedruckte Teile von NEMATX werden in den anspruchsvollsten Industriezweigen wie Elektronik, Raumfahrt oder Medizintechnik eingesetzt.

Die Eigenschaften, die die Nematic-​3D-Drucktechnologie bietet, sind auch für andere Industriezweige von besonderer Bedeutung, z. B. für die Medizin und das Gesundheitswesen, wo patientenspezifische, nicht-​metallische medizinische Geräte oder Werkzeuge sehr gefragt sind. Flüssigkristallpolymere sind von Natur aus biokompatibel und haben eine hohe Strahlen-​ und Chemikalienbeständigkeit. Die 3D-​gedruckten Teile von NematX weisen eine nahezu perfekte Steifigkeit auf, die dem menschlichen Knochengewebe entspricht. Dies könnte in Zukunft die Herstellung patientenspezifischer orthopädischer Implantate mit voller Röntgentransparenz ermöglichen. Weitere Anwendungsbereiche sind elektronische und elektrische Produkte, Vakuum-​ oder chemische Komponenten oder Teile der Feinmechanik, die in der Regel besondere Materialeigenschaften und eine hohe Fertigungspräzision erfordern.

Plattform für den industriellen 3D-​Druck

Um eine Fertigungslösung für die anspruchsvollsten Industriemärkte anbieten zu können, hat NematX eine hochpräzise 3D-​Druckplattform entwickelt, die den höchsten Industriestandards entspricht und vor einigen Monaten auf den Markt gebracht wurde. Das System mit dem Namen NEX 01 ermöglicht die Herstellung hochwertiger Industrieprodukte mit minimalem Materialeinsatz und ohne die Notwendigkeit zusätzlicher Werkzeuge. Damit trägt NematX dem immer wichtiger werdenden Thema der Nachhaltigkeit Rechnung, zumal Altprodukte problemlos zu neuen Rohstoffen und damit zu neuen 3D-​Druckprodukten recycelt werden können.

 

Die 3D-​Druckplattform NEX 01 ist bereits verfügbar, und die ersten Maschinen werden im zweiten Quartal 2023 an Kunden ausgeliefert. Darüber hinaus bietet NematX massgeschneiderte und umfassende 3D-​Druck- und Entwicklungsdienstleistungen für interessierte Kunden an.

Der hochpräzise 3D-​Drucker NEX 01 ist für die industrielle Kleinserienfertigung auf dem Qualitätsniveau etablierter Fertigungslösungen konzipiert.

Kontakt/Links: