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Nils Tippkötter, P. Wasserscheid

• Die Teilefertigung durch Rapid Prototyping (RP) verkürzt den Weg von der Idee bis zum Produkt, wobei unter anderem Optimierungszyklen in geringer Zeit durchlaufen werden können. Ferner eröffnen neue Entwicklungen in diesem Bereich die Möglichkeit individueller Produktionsverfahren. Im Unterschied zur klassischen Fertigung von Prototypen wird beim RP mit additiver Schichtfertigung (Additive Layer Manufacturing, ALM) gearbeitet. Je nach Methode werden Flüssigkeiten oder Pulver nach Vorgaben eines 3D-Computermodells sequentiell aufgetragen. Diese Verfahren existieren seit ca. 25 Jahren, jedoch sind seit kurzem ausgesprochen günstige Geräte verfügbar, die Objekte mit Genauigkeiten bis 20 lm fertigen können. Das RP hat in klinischen Anwendungsgebieten bzw. im Bereich des Tissue Engineering bereits vielfach Einzug gefunden. Aber auch chemisch-biotechnologische Entwicklungen können von den Verfahren profitieren. So wurden Mikrofluidiksysteme und Bioreaktoren bereits erfolgreich durch RP gefertigt. Durch ALM ist ebenso die Herstellung von Reaktionseinheiten aus biokompatiblen Materialien wie ionotropen Gelen möglich. Ferner sind sehr komplexe Strukturierungen von Oberflächen im Nanometerbereich realisierbar, die für die Auftragung heterogener Katalysatoren oder auch Mikroorganismen eingesetzt werden können. Auch der Bereich Reaktoren- und Apparatebau kann von den Fortschritten in der additiven Fertigung profitieren. Verfahren wie selektives Laser- oder Elektronenstrahlschmelzen erlauben es, metallische Komponenten in nahezu beliebigen Geometrien zu fertigen. Somit können Strukturen verwirklicht werden, die mit konventionellen Fertigungstechniken nur sehr schwer oder überhauptnicht herstellbar wären. Durch Anwendung von rechnergestützter Modellierung können optimale Strukturen identifiziert und additiv gefertigt werden. Eine anschließende katalytische Funktionalisierung der Oberfläche ermöglicht die Herstellung strukturierter Reaktoren mit maßgeschneiderten Eigenschaften.