Fraunhofer ILT ontwikkelt ultra precieze DLP-printer HoPro-3D
Combinatie van belichten met DLP en femtoseconde laser in één procesgang
Een nieuwe ultraprecieze DLP 3D printtechnologie die in Aken wordt ontwikkeld, leent zich onder andere voor de productie van microfluide chips voor biomedische toepassingen. De HoPro-3D technologie combineert twee belichtingstechnieken voor het 3D printen van hoog resolutie micro componenten.
Ofwel wordt scrolling DLP als belichting ingezet, het snel belichten van het hele oppervlak (UV Polymerisatie), ofwel wordt een laser met een hoge resolutie gebruikt. Deze laatste zorgt voor Multiphotonen polymerisatie (MPP). Het resultaat van de combinatie van beide technieken, die in één werkstuk afwisselend worden gebruikt, zijn zeer nauwkeurige microcomponenten. De DLP-module (365 nm) werkt met een pixelresolutie van 10 µm; als de femtoseconde laser wordt ingezet, gaat de resolutie naar 2 µm. Hiermee kunnen op het DLP-geprint werkstuk zeer fijne contourlijnen worden geprint.
Afwisselend in één werkstuk
Dankzij dit laatste kan men met de nieuwe HoPro-3D printtechnologie snel en toch zeer nauwkeurig 3D printen. Het gaat wel om kleine componenten, maximaal 60 bij 100 mm. Aan de hand van het CAD-model wordt een keuze gemaakt wanneer welke belichtingstechnologie nodig is. De besturing kan dan zo geprogrammeerd worden dat de machine zelf wisselt van de DLP-module naar de femtoseconde laser. Dit kan tijdens het printen meerdere keren gebeuren. De technologie is ontwikkeld door het Fraunhofer ILT samen met LightFab (Aken), Bartels Mikrotechnik (Dortmund) en Miltenyi Biotec (Bergisch Gladbach). Samen met het Fraunhofer ILT werken ze samen in het project HoPro-3D.
Biomedische industrie
Zowel het concept als de 3D printer zijn al uitvoerig getest, onder meer voor het Fraunhofer-netwerk SiCellNet. Dit cluster vormt een centraal contactpunt voor onderzoek naar nieuwe instrumenten en productietechnieken voor het analyseren, sorteren en leveren van cellen. De prestaties van de combinatie-installatie en de regeling van het proces konden zo optimaal worden uitgebreid. Fraunhofer ILT ziet de biomedische sector als een van de kansrijke industrieën waar de HoPro-3D printtechnologie kan worden toegepast, bijvoorbeeld voor labs on a chips. Of voor sneltesten, waarbij op micromechanische componenten een microfluïde systeem aangebracht moet worden.
Momenteel wordt de ultra precieze DLP-printer bij Fraunhofer ILT verder door ontwikkeld in een nieuw project. Met name de bedrijfseconomische kant van de printer moet hierin verbeterd worden.
