Schweiz bei 3D-Druck Innovationen europaweit an der Spitze

Beispiel eines 3D-Druck-Produkts (Foto: Eggenberger/ ETH Zürich)

Die Schweiz mischt im weltweiten Innovationswettstreit im Bereich der additiven Fertigung, also dem 3D-Druck, ganz vorne mit. Dies geht aus einer vom Europäischen Patentamt (EPA) veröffentlichten Studie hervor. Konkret sieht die EPA bei den 3D-Druck-Innovationen Europa an der Spitze, gefolgt von den USA und Asien. Und innerhalb Europas wiederum belegt die Schweiz einen absoluten Spitzenplatz. Von keinem anderen Land werden beim EPA pro Einwohner und im Verhältnis zur Wirtschaftsleistung so viele Patente auf dem Gebiet der 3D-Druck-Technologie angemeldet, so die Untersuchung.

3D-Druck: Strom macht Bauteile hochpräzise

Dirk Bähre (links) und ein Mitarbeiter (Foto: uni-saarland.de, Oliver Dietze)

Forscher der Universität des Saarlandes verwandeln mit ihrer neuen Fertigungsmethode Metallbauteile aus dem 3D-Drucker berührungslos in hochpräzise technische Spezialanfertigungen. So lassen sich den Experten nach auf einen Tausendstel Millimeter genau komplizierte Bauteile aus hochbelastbaren, aber leichten Metallen formen. Hierfür wurden der 3D-Druck und das elektrochemische Abtragen miteinander kombiniert.

Deutsche Industrie und Netzwerke setzen auf 3D-Drucker

3D-Ventile: Die deutsche Industrie setzt auf 3D-Druck und produziert Ersatzteile für medizinische Geräte (Symbolbild: Isinnova)

Die Nachfrage nach im 3D-Drucker hergestellten Produkten für die Corona-Krise scheint so hoch zu sein, dass selbst Industriekonzerne mitmachen: Spanische Mitarbeiter des Zulieferkonzerns Continental etwa haben nach Angaben des Verbands der Automobilindustrie 3D-Drucker mit ins Homeoffice genommen und stellen dort seither Visiere her. Auch Siemens hat sein 3D-Druck-Netzwerk geöffnet, um in der Corona-Krise die schnelle Herstellung von Ersatzteilen für Medizinprodukte zu ermöglichen. 120 Drucker stehen zur Verfügung, teilte der Konzern vor wenigen Wochen mit.

Gängige 3D-Drucker als gefährliches Ziel für Hacker

Heimgerät: ist für einen Brandanschlag missbrauchbar (Foto: flasforge.com)

Hacker könnten gängige 3D-Drucker relativ leicht als Waffe missbrauchen, um grossen physischen Schaden anzurichten. Das hat das Security-Unternehmen Coalfire gezeigt. Denn wie viele Geräte im Internet der Dinge, scheinen auch die Drucker nicht gut gesichert. Angreifer könnten also Sicherheitsvorkehrungen ausser Kraft setzen, damit die Heizelemente übermässig heiss laufen und somit der 3D-Drucker wortwörtlich brandgefährlich wird.

Corona-Krise: Lebensrettende Ersatzteile aus dem 3D-Drucker

3D-gedrucktes Ventil für Beatmungsgeräte: links das Original, rechts das Gedruckte (Bild: Isinnova)

In der Lombardei sind aufgrund der ressourcenverschlingenden Coronakrise Beatmungsgeräte und Intensivbetten zum raren Gut geworden. Vor allem im Spital von Brescia, nach Mailand die zweitgrösste Stadt der Lombardei, drohte sich die Lage immer mehr zuzuspitzen. Auslöser war, dass die Ventile der Beatmungsgeräte zusehends kaputt gingen und Ersatzteile aufgrund der hohen Nachfrage kaum erhältlich waren. Mit Hilfe der 3D-Druck-Technologie konnte die Situation nun entschärft werden.

3D-Druck: Präzise Objekte innert 30 Sekunden

Winziges Schiff: kommt direkt aus dem 3D-Drucker (Foto: epfl.ch, Alain Herzog)

Einen 3D-Drucker der besonderen Art haben Forscher an der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) entwickelt. Er schafft die Herstellung kleiner weicher Objekte innerhalb von 30 Sekunden. Das Verfahren hat nach Meinung der Wissenschaftler breite Anwendungsmöglichkeiten, einschliesslich der additiven Fertigung, ein anderer Ausdruck für den 3D-Druck, von Biomaterialien wie Organteilen oder Haut.

Künstliches Herz ersetzt Tierversuche: 3D-Druck mit lebenden Organismen

Nahaufnahme des neuen künstlichen Herzmuskels (Foto: Roche/Clark, mit.edu)

Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben ein bionisches Herz entwickelt, das genauso arbeitet wie das des Menschen. Daran sollen künftig Ersatzteile getestet werden, sodass Tierversuche überflüssig werden. Das 3D-gedruckte Gewebe, das den Herzmuskel simuliert, ähnelt Luftpolsterfolie. Die Orientierung dieses Muskelersatzes entspricht der des echten Herzens. Werden die Blasen angeregt, beginnt der Muskel zu pumpen.

Unsichtbares "Wasserzeichen" für 3D-Druck

Unregelmäßige Schichtung: Das enthält wichtige Informationen (Foto: naist.jp/en)

Forscher am Nara Institute of Science and Technology (Naist) haben eine Methode entwickelt, um Objekte aus dem 3D-Drucker mit einem "Wasserzeichen" zu versehen. Der Ansatz setzt dazu darauf, bei der gängigen Drucktechnologie der Schmelzschichtung die Dicke benachbarter Schichten leicht zu variieren. Die so in den gedruckten Gegenstand eingebettete Information - beispielsweise eine Seriennummer - ist mit freiem Auge nicht sichtbar, kann jedoch einfach per Dokumentenscanner ausgelesen werden.

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