3D-Druck Ingenieure integrieren elektronische Bauteile in 3D-Druckmodelle

Forscher aus den USA und Taiwan haben einen Milchtütendeckel entwickelt, der über einen Sensor die Qualität des Inhalts ermittelt. Das Besondere daran: Der Deckel entstand komplett im 3D-Druckverfahren – inklusive Elektronik.

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Der Weg zum fertigen Smartphone aus dem 3D-Drucker ist noch weit, einen ersten Schritt sind Ingenieure der UC Berkeley und ihre Kollegen von der National Chiao Tung Universität aber schon gegangen. Sie konnten zum ersten Mal elektronische Komponenten wie Widerstände, Kondensatoren und kabellose Sensoren direkt während des 3D-Druck ins Plastik-Filament integrieren.

Der Deckel und seine Bestandteile entstanden im additiven Printverfahren. Dabei wurden die Räume für die elektronischen Komponenten im 3D-Design zunächst mit einem Wachs aufgefüllt und mit Ein- sowie Ausgangslöchern versehen. Nach dem Druck wurde das Wachs entfernt und die Hohlräume mit flüssigen Metall (Silber) aufgefüllt, das anschließend die elektronischen Komponenten bildet.

Die Zugangslöcher dienen anschließend als Kontaktstellen oder wurden verschlossen. Die Forscher konnten so Widerstände, Induktoren und Kondensatoren herstellen.

Im Test war der fertige Deckel in der Lage, die steigende Anzahl an Bakterien in der Milch zu ermitteln. Ein Milchkarton verdarb dabei mit 4,3 Prozent bei Raumtemperatur, während ein Karton im Kühlschrank nur mit 0,12 Prozent verrottete.

Der Deckel diente aber lediglich als Anschauungsobjekt und zur Überprüfung der Funktion. Das Ziel der Forscher ist es, die Integration von Elektronik in 3D-Drucken so einfach und günstig zu machen, das zukünftig etwa auch Privatleute komplexe Designs herunterladen und drucken können.

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