Displayweek: 3D-Drucker mit LCD als Belichtungsmaske

Die Maker-Bewegung hat ihren Ursprung im Silicon Valley – klar, dass sie auch auf der DisplayWeek in San Jose in Erscheinung tritt. Etwa mit einem skalierbaren 3D-Drucker, der ein LCD als Belichtungsmaske nutzt.

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Displayweek: 3D-Drucker mit LCD als Belichtungsmaske
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Inhaltsverzeichnis

In der Innovation Zone auf der Displayweek – etwas anbiedernd iZone genannt – haben Startups die Chance, ihre Entwicklungen zu präsentieren. Das hat sich Owl Works nicht entgehen lassen: Die Tüftler um SJ Park zeigen einen 3D-Drucker, der Objekte aus einem flüssigen Werkstoff quasi über Kopf herauszieht.

Das flüssige Material namens Makerjuice schwimmt in einer Wanne und wird beim Herausziehen durch den Wannenboden mit UV-Licht ausgehärtet. Der Trick dabei: Morpheus3D platziert ein herkömmliches LCD als Belichtungsmaske zwischen Wannenboden und UV-Lichtquelle, um gezielt einzelne Bereiche der Werkstoffoberfläche auszuhärten.

3D-Drucker Morpheus (7 Bilder)

Der Morpheus 3D-Drucker besteht im Prinzip aus einem Behälter mit flüssigem Druckmaterial, das durch ein LCD hndurch belichtet und beim Herausziehen per UV-Licht ausgehärtet wird.
(Bild: Ulrike Kuhlmann)

Mit dem aktuellen Setup lassen sich in der Fläche Strukturgrößen von 0,17 Millimeter erzielen, in der Höhe sind 0,025 Millimeter feine Strukturen möglich. Die lateralen Abweichungen liegen laut Firmengründer Park bei 0,5 Prozent. Die maximale bedruckbare Fläche beträgt knapp 35 cm × 20 cm; herausziehen lassen sich 20 Zentimeter hohe Objekte. Dabei kann es sich dann auch um mehrere (kleinere) Objekte gleichzeitig handeln. Die Ziehgeschwindigkeit beträgt 30 Sekunden pro Lage.

Das LCD wurde für den Drucker von seiner Hintergrundbeleuchtng befreit, mit einem Direct-Backlight aus 400-nm-LEDs versehen und als Schwarzweiß-Display genutzt. Geringere Wellenlängen als 400 Nanometer kann Owl Works nicht einsetzen, weil diverse Bestandteile im herkömmlichen LCD dieses Licht absorbieren würden.

Die Tüftler mussten auch eine neue Optik für die flächig hinter dem LCD angeordneten LEDs entwickeln, die das UV-Licht gleichmäßig im Displayrücken verteilt. Bei der Entwicklung kamen dem Gründer des Startups langjährige Erfahrungen in der Displayindustrie zugute – Park war als Display-Ingenieur unter anderem bei Hyundai, LG und Samsung tätig. Er habe seine Erfindung auch einem vormaligen Arbeitgeber angeboten, doch dieser habe keinerlei Interesse daran gehabt. Also setzte Park das Projekt in Eigenregie um.

Der Morpheus-Drucker ist laut Park relativ einfach skalierbar: Es braucht im Wesentlichen ein größeres Display und eine größere Verfahreinheit für den Schlitten in der Glaswanne – hierfür nutzt Owl Works übrigens Aquariumglas. In Planung ist bereits ein deutliche größerer 3D-Drucker mit 32-Zoll-LCD.

Zunächst muss aber Geld organisiert werden: Kommenden Monat geht’s auf Kickstarter los. Die ersten Muster sollen den Crowdfundern für 5000 US-Dollar angeboten werden. Wenn daraus ein kommerzielles Produkt wird, soll es für voraussichtlich 10000 Dollar erhältlich sein. Damit ist der Morpheus kein ganz billiger 3D-Drucker – aber möglicherweise ein ganz exakter. (uk)