{"id":49199,"date":"2023-08-08T00:01:21","date_gmt":"2023-08-07T22:01:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=49199"},"modified":"2024-04-05T17:46:25","modified_gmt":"2024-04-05T15:46:25","slug":"startup3d-heteromerge-ueber-multimaterialdruck-im-mikromassstab-080820231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/startup3d-heteromerge-ueber-multimaterialdruck-im-mikromassstab-080820231\/","title":{"rendered":"#3DStartup: HETEROMERGE \u00fcber 3D-Multimaterialdruck im Mikroma\u00dfstab"},"content":{"rendered":"

Obwohl die additive Fertigung<\/a> immer mehr in der Produktion eingesetzt wird, gibt es noch einige Einschr\u00e4nkungen. In der Industrie besteht ein zunehmender Bedarf an Pr\u00e4zision bei den fertigen Teilen. Dies ist besonders wichtig f\u00fcr Modelle im Mikro- und Nanoma\u00dfstab. Aus diesem Grund gibt es immer mehr 3D-Mikro-Druckl\u00f6sungen<\/a>, die diesen Anforderungen gerecht werden. Eines der Unternehmen, die diese Herstellungsmethode entwickeln, ist die deutsche Firma HETEROMERGE. Wir sprachen mit dem Gr\u00fcnder und Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer des Unternehmens, um mehr \u00fcber seine Technologie und den 3D-Multimaterialdruck im mikroskopischen Ma\u00dfstab zu erfahren.<\/p>\n

3DN: K\u00f6nnten Sie sich kurz vorstellen und erz\u00e4hlen, wie Sie zum 3D-Druck gekommen sind?<\/h3>\n
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Robert Kirchner<\/p><\/div>\n

Mein Name ist Robert Kirchner und ich bin Mitbegr\u00fcnder und Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der HETEROMERGE GmbH mit Sitz in Dresden. Ich habe einen Hintergrund in Elektrotechnik und habe 2011 im Bereich der Herstellung von Polymer-Mikrosystemen promoviert. W\u00e4hrend meiner Promotion und vor allem danach in meinen beruflichen Positionen, wie z. B. am Fraunhofer-Institut f\u00fcr Photonische Mikrosysteme (IPMS) oder am Paul-Scherrer-Institut, habe ich intensiv in den Bereichen Nanoimprint-Lithographie, Graustufenlithographie und 3D-Druck mittels Laserschreiben auf Basis von 2-Photonen-Absorption geforscht.<\/p>\n

Das Kernst\u00fcck dieser Forschung war immer die Herstellung sehr kleiner, funktioneller Strukturen. Wir haben fortschrittliche Originalstrukturen geschaffen und Polymerreplikationstechniken genutzt, um sie in gro\u00dfen Mengen herzustellen. Ein aktuelles Beispiel ist die Herstellung von Wellenleiterstrukturen f\u00fcr die heutigen Augmented-Reality-Brillen. Dank des 2-Photonen-3D-Drucks<\/strong> konnten wir 2013 zum ersten Mal extrem kleine, aber gleichzeitig sehr pr\u00e4zise Freiformstrukturen herstellen. Die Gestaltungsm\u00f6glichkeiten gingen weit \u00fcber das hinaus, was wir bis dahin tun konnten. Die Begeisterung, die mit den ersten Druckversuchen begann, habe ich mir bis heute beibehalten.<\/p>

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3DN: Wie kam es zur Gr\u00fcndung von HETEROMERGE und was sind Ihre haupts\u00e4chlichen Aktivit\u00e4ten?<\/h3>\n

Seit ich promoviert habe, habe ich mich f\u00fcr die funktionale 3D-Fertigung begeistert. Das f\u00fchrte mich zur additiven Fertigung, bei der ich heute unseren Multimaterial-Druckkopf f\u00fcr den 2-Photonen-Laserdruck verwende. Gemeinsam mit meiner Forschungsgruppe an der Technischen Universit\u00e4t Dresden kamen wir im Rahmen unserer Forschung zu dem Punkt, dass wir Multimaterial-Verbundmikrostrukturen drucken wollten. Der Grund daf\u00fcr ist einfach: Verschiedene Materialien haben unterschiedliche physikalische Eigenschaften. Wenn man Strukturen aus mehreren Materialien aufbaut, kann man ihnen eine h\u00f6here Funktionalit\u00e4t verleihen als bei einem einzelnen Material. Neben vielen anderen Anwendungsbereichen k\u00f6nnte dies unserer Meinung nach einen wichtigen Beitrag zur Herstellung elektronischer und optischer Systeme in der Zukunft leisten. Da 2-Photonen-Laserdrucker jedoch jeweils nur ein Material verarbeiten konnten, standen wir beim Wechsel der Druckmaterialien vor einem Problem der Neuausrichtung. Der Vorteil des hochpr\u00e4zisen 2-Photonen-3D-Mikrodrucks<\/a> geht an dieser Stelle praktisch verloren, da eine suboptimale Materialwechsel-Routine verwendet werden muss. Au\u00dferdem ist der Materialwechsel sehr zeitaufw\u00e4ndig, wenn er nicht automatisiert wird. Wir haben eine L\u00f6sung f\u00fcr dieses Problem entwickelt: unseren Multimaterialdruckkopf. Er erm\u00f6glicht eine perfekte Neuausrichtung nach einem schnellen automatisierten Materialwechsel. Wir haben HETEROMERGE gegr\u00fcndet, um unsere Druckkopftechnologie zu vermarkten.<\/p>\n

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3D-gedruckte Mikronadeln mit patentierter Technologie. (Bild: HETEROMERGE)<\/p><\/div>\n

3DN: K\u00f6nnten Sie Ihren Mikro-Multimaterialdruck genauer erkl\u00e4ren?<\/h3>\n

Erstens erm\u00f6glicht unsere patentierte Druckkopftechnologie den automatischen Materialwechsel vor Ort. Damit ist das Problem der seitlichen Neuausrichtung nach dem Materialwechsel bei 2-Photonen-Laserdruckern vollst\u00e4ndig gel\u00f6st. Bei uns gibt es keinen Versatz mehr zwischen Bereichen unterschiedlicher Materialien. Das ist zum Beispiel f\u00fcr hochwertige Mikrooptiken entscheidend. Dar\u00fcber hinaus ist der Austauschprozess mit unserer L\u00f6sung viel schneller und komfortabler als bisher. Ein weiterer gro\u00dfer Vorteil ist, dass es m\u00f6glich ist, v\u00f6llig unabh\u00e4ngig vom Bedruckstoff zu drucken. Das bedeutet, dass man sowohl auf passive Substrate wie Glas oder Silizium als auch direkt auf aktive Komponenten wie LEDs oder Laser drucken kann. Da wir uns f\u00fcr eine offene Fluidikl\u00f6sung entschieden haben, ist unser Druckkopf vom Substrat unabh\u00e4ngig\u00a0und setzt der Druckfl\u00e4che keine Grenzen. Im Prinzip k\u00f6nnen wir auf Modulebene oder sogar auf Waferebene drucken, um einen tiefen Integrationsgrad f\u00fcr die Fertigung zu erreichen.<\/span><\/p>\n

3DN: Welche Vorteile bietet diese Technologie und f\u00fcr welche Anwendungen kann sie eingesetzt werden?<\/h3>\n

Wer heute mit einem 2-Photonen-Laserdrucksystem oder mit den n\u00e4chsten Generationen vergleichbarer Verfahren druckt, wird mit unserem Druckkopf in Zukunft weitere Funktionalit\u00e4ten in seine Mikrostrukturen implementieren k\u00f6nnen. In diesem Sinne sind wir gewisserma\u00dfen technologie-agnostisch. Funktionales 3D-Mikrodrucken, wie wir es nennen, wird in erster Linie die Forscher und Entwickler inspirieren, die gemeinsam mit uns diese neue Technologie vorantreiben werden. Es sind viele Anwendungsfelder denkbar. Wenn wir uns die aktuellen Trends in der kommerziellen Nutzung des 2-Photonen-Laserschreibens anschauen, sehen wir Vorteile f\u00fcr Multimaterialstrukturen, insbesondere in den Bereichen Mikrooptik, Photonik, photonisches Packaging, medizinische Ger\u00e4te und Tissue Engineering. Ein Beispiel: Es k\u00f6nnten winzige Linsenstapel gedruckt werden, deren Einzellinsen aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Auf diese Weise kann in der Mikrooptik eine h\u00f6here Bildqualit\u00e4t als heute erreicht werden. Wir sind \u00fcberzeugt, dass unsere Druckkopftechnologie zu vielen weiteren kommerziellen Anwendungen als den zuvor genannten Beispielen verhelfen wird.<\/p>\n

Wir haben die Druckkopf-Technologie im Nanoscribe Photonic Professional GT2<\/a> System entwickelt und unser Add-on daf\u00fcr optimiert. In Zukunft k\u00f6nnen wir das Plug-in auch so weiterentwickeln, dass es mit anderen kommerziellen Drucksystemen und mit selbst gebauten 2-Photonen-Lithografiesystemen eingesetzt werden kann.<\/p>\n

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(Bild: HETEROMERGE)<\/p><\/div>\n

3DN: Wo sehen Sie HETEROMERGE und die additive Fertigung in den n\u00e4chsten 10 Jahren?<\/h3>\n

Generell ist der 3D-Druck in vielen Bereichen der industriellen Fertigung gr\u00f6\u00dferer Strukturen bereits fest etabliert. Der 2-Photonen-Laserdruck als L\u00f6sung f\u00fcr die mikroadditive Fertigung ist dabei, die gleiche Reife zu erlangen. Wir sehen dies als einen wertvollen Beitrag zu dem, was in der Elektronikfertigung als Low-Volume-High-Mix-Anwendungen bezeichnet wird, bei denen der 3D-Druck eine sehr flexible Fertigung erm\u00f6glicht.<\/p>\n

Im Falle von HETEROMERGE bzw. von funktionalen Mikrostrukturen im Allgemeinen sehen wir, dass die additive Fertigung zun\u00e4chst im Bereich hochwertiger mikrooptischer Elemente und Komponenten zum Einsatz kommen wird. Wir erwarten minimalinvasive medizinische Bildgebungssysteme, die mit additiv gefertigten Mikrooptiken hergestellt werden. Au\u00dferdem wollen wir Augmented-Reality-Brillen erm\u00f6glichen, die dank ihrer leistungsf\u00e4higen, kleinen optischen Komponenten nicht mehr von normalen Brillen zu unterscheiden sind. Wir werden auch dazu beitragen, dass Informationen in Rechenzentren effizienter verarbeitet werden k\u00f6nnen, indem Glasfasern \u00fcber gedruckte funktionale Mikrooptiken verlustfrei an Chips gekoppelt werden. Innerhalb der n\u00e4chsten 10 Jahre werden wir vielleicht auch die ersten optischen Chips sehen, auf die wir funktionale Strukturen aufbringen werden. Ich bin davon \u00fcberzeugt, dass wir uns viele Anwendungen heute noch gar nicht vorstellen k\u00f6nnen. Neue M\u00e4rkte werden entstehen, wenn die M\u00f6glichkeiten des funktionalen 3D-Mikrodrucks erkannt werden. Wir stehen erst am Anfang unserer Reise.<\/p>\n

3DN: Haben Sie noch abschlie\u00dfende Worte f\u00fcr unsere Leserschaft?<\/h3>\n

Zun\u00e4chst einmal m\u00f6chte ich mich daf\u00fcr bedanken, dass ich Ihnen HETEROMERGE n\u00e4her vorstellen durfte. Wir freuen uns \u00fcber Leser, die mit 2-Photonen-Laserschreibsystemen arbeiten und Multimaterialstrukturen drucken wollen. Wer kein eigenes Drucksystem hat, aber eine potentielle Anwendung f\u00fcr funktionale 3D-Mikrostrukturen hat, kann sich gerne an uns wenden. Wir sind immer auf der Suche nach anspruchsvollen Anwendungen f\u00fcr unsere Technologie. Mehr Informationen zum Unternehmen finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

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Stapel aus Multimaterial-Mikrolinsen. (Bild: HETEROMERGE)<\/p><\/div>\n

Was halten Sie von HETEROMERGE? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Bildnachweise: HETEROMERGE<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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