Virtuell prüfen, real perfektionieren: Fraunhofer IGD zeigt Cuttlefish®::Proof und biomimetisches 3D-Denture
Auf der Formnext 2025 präsentiert das Fraunhofer IGD zwei technologische Neuheiten für den industriellen 3D-Druck: die weiterentwickelte Software Cuttlefish® mit dem neuen Modul Cuttlefish®::Proof, das erstmals eine physikalisch akkurate Vorschau des Druckergebnisses ermöglicht, sowie ein im Multimaterial-3D-Druck hergestelltes monolithisches Zahnmodell, welches die natürliche Schichtstruktur von Zähnen nachbildet.
Auf der internationalen Fachmesse für additive Fertigung Formnext (18.-21. November in Frankfurt am Main) präsentiert das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD auf dem Fraunhofer Kompetenzfeld Additive Fertigung zwei Innovationen, die den 3D-Druck realistischer, effizienter und verlässlicher machen: die neueste deutlich performantere Version der 3D-Drucksoftware Cuttlefish® mit dem neuen Modul Cuttlefish®::Proof sowie eine neuartige Technologie zur 3D-Druckherstellung ästhetischer Zahnprothetik.
Cuttlefish® ist eine herstellerunabhängige 3D-Drucksoftware, die Multi-Material-Drucker auf Voxel-Ebene steuert und Form, Farbe und Transluzenz von 3D-Modellen originalgetreu wiedergibt. Anwender profitieren von höchster Farbgenauigkeit, effizientem Materialeinsatz und automatisierten Workflows, die den Aufwand im Druckprozess deutlich reduzieren.
Cuttlefish®::Proof – 3D-Softproof für maximale Drucksicherheit
Mit dem neuen Plugin Cuttlefish®::Proof für Cuttlefish® stellt das Fraunhofer IGD eine wegweisende Innovation im grafischen 3D-Druck vor. Das Tool rendert direkt auf den aus dem 3D-Druckertreiber Cuttlefish® geslicten Materialverteilungen und ermöglicht dadurch eine genaue Simulation von Farbe und Transluzenz. Darüber hinaus lassen sich auch Effekte wie Displacement Mapping, boolsche Operationen und potenzielle Voxelisierungsfehler visualisieren. Auch die Erscheinung der 3D-Drucke unter unterschiedlichen Lichtarten und Beleuchtungsverhältnissen werden simuliert. „Damit lassen sich Fehldrucke vermeiden, die sonst durch falsche Parameter oder fehlerhafte Datenaufbereitung entstehen. Nutzer sehen vorab, wie das gedruckte Bauteil tatsächlich aussehen wird, und können Anpassungen treffen, bevor Zeit und Material in die Produktion fließen“, erklärt Dr. Philipp Urban, Abteilungsleiter „3D-Druck-Technologie“ am Fraunhofer IGD. Cuttlefish®::Proof wird erstmals bestehenden Kunden auf Anfrage zur Verfügung gestellt.
Biomimetische Zahnprothetik via Multi-Material-3D-Druck
Mit einem neuartigen, biomimetischen 3D-Druck-Workflow demonstriert das Fraunhofer IGD, wie monolithische Zahnprothesen mit natürlich wirkender Ästhetik hergestellt werden können. Der Ansatz nutzt den Multi-Material-Jetting-Prozess, um monolithische Dentures mit innerer optischer Struktur natürlicher Zähne nachzubilden. Dabei werden Schichten aus Schmelz, Dentin und Zahnwurzel digital in jedes Zahnmodell eingebettet. Ein KI-Modell berechnet für jede dieser Schichten die passenden Materialmischungen, um vorgegebene Farbtöne und Transluzenzen zu reproduzieren.
Zahntechniker können so die Transluzenz einzelner Schichten gezielt anpassen, um die Ästhetik zu verfeinern, ohne die Farbe zu verändern. Mit diesem Verfahren lassen sich Zähne fertigen, die dem natürlichen Erscheinungsbild sehr nahekommen und Farbgenauigkeiten innerhalb in der Dentalindustrie akzeptierter Grenzen erreichen (CIEDE2000 < 1,5). Zudem können die Produktionskosten im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren um bis zu 75 Prozent gesenkt werden. Der gesamte Prozess ist kompatibel mit gängiger dentalen CAD-Software und nutzt Cuttlefish® fürs Slicing. Kompakter Ausblick – 3D-Qualität im Fokus Im Vorfeld der Messe lädt das Fraunhofer IGD am 17. November zur Veranstaltung „3D Quality“ nach Darmstadt ein. Dort werden Ergebnisse der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) zur Bewertung von 3D-Farbdruckqualität vorgestellt. Zur Anmeldung: https://www.igd.fraunhofer.de/en/events/3d-quality.html
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Weiterführende Informationen:
– Mehr Informationen zu Cuttlefish®: https://www.cuttlefish.de/
– Nähere Informationen zur Veranstaltung 3D-Quality: https://www.igd.fraunhofer.de/de/veranstaltungen/3d-quality.html
– Mehr Informationen zum Fraunhofer Kompetenzfeld Additive Fertigung: additiv.fraunhofer.de/
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Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD
Frau Daniela Welling
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Über das Fraunhofer IGD:
Das Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD setzt seit über 30 Jahren Standards im Visual Computing, der bild- und modellbasierten Informatik. Die rund 260 Mitarbeitenden des Fraunhofer IGD unterstützen Unternehmen und Institutionen der Branchen Manufacturing and Mobility, Gesundheit und Pflege, Bioökonomie, Infrastruktur und Public Services sowie Maritime Wirtschaft. Das Fraunhofer IGD bietet konkrete technologische Lösungen und hilft bei der strategischen Entwicklung. Die Forscherinnen und Forscher betreiben Problemanalyse, konzipieren Soft- und Hardwaresysteme, entwickeln Prototypen und realisieren und implementieren visuell-interaktive Systeme. Schwerpunkte sind Mensch-Maschine-Interaktion, Virtual und Augmented Reality, künstliche Intelligenz, interaktive Simulation, Modellbildung sowie 3D-Druck und 3D-Scanning. Das Fraunhofer IGD betreibt seit 1987 Spitzenforschung und begleitet an seinen zwei Standorten Darmstadt und Rostock den gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Wandel mit anwendungsorientierten Lösungen. Internationale Relevanz entfalten seine Produkte durch die Zusammenarbeit mit dem österreichischen Schwesterinstitut an den Standorten Graz und Klagenfurt sowie die Beteiligung an verschiedensten EU-Projekten.
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Ziel des Innovationsprojekts „PrintedSilver“ ist die Entwicklung metallorganischer Tinten (MOD Inks) für die industrielle Herstellung gedruckter Leiterbahnen. Das Projekt vereint innovative Tintentechnologie mit modernen, smarten Druckverfahren, um eine ressourceneffiziente und kostengünstige Lösung für die Elektronikproduktion der Zukunft zu entwickeln. Drei Kooperationspartner:innen – die OrelTech GmbH, die Inuru GmbH und die Humboldt-Universität zu Berlin arbeiten gemeinsam an der Umsetzung. Durch die Herstellung druckbarer, hochleitfähiger Strukturen wird der Weg geebnet, um eine breite Palette neuer Produkte zu realisieren und den Markt für individualisierbare Elektronik zu revolutionieren. Anders als der Name suggeriert, geht es dabei nicht nur um Silber-, sondern auch um Gold- und Platintinten, die insbesondere für Elektronik in der Medizin-, Luft- und Raumfahrttechnik sowie für optoelektronische Anwendungen zum Einsatz kommen. Das im Rahmen von „KMU-innovativ – Materialforschung“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über 2 Jahre geförderte Projekt „PrintedSilver“ erhält eine Zuwendung von rund 569.000 Euro.
Unternehmen erkennen zunehmend, dass der industrielle 3D-Druck – die additive Fertigung – unter anderem eine kostengünstige Möglichkeit zur Herstellung komplexer Bauteile bietet und die Markteinführungszeit verkürzen kann, wodurch der Innovationszyklus beschleunigt wird. Der Übergang von physischen zu digitalen Ersatzteilen führt zu neuen Geschäftsmodellen, bei denen beispielsweise der digitale Zwilling die Grundlage für das digitale Lager bildet. Daraus ergeben sich Vorteile wie schnellere Verfügbarkeit von Teilen, bessere Preise, alternative Bezugsquellen bei Engpässen, Reduzierung von Zöllen, Senkung der Transportkosten und vieles mehr. Erste innovative Unternehmen nutzen bereits die Vorteile der additiven Fertigung für ihre Digitalisierungsstrategie.
Mit örtlich variierten (gradierten) Materialien lassen sich Bauteile funktionsgerecht auslegen, beispielsweise mittels Multimaterial-3D-Druck. CAD-Modelle mit lokal variierenden Eigenschaften zu versehen, ist schwierig und zeitaufwendig. Deshalb entwickeln Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer IGD eine Softwarelösung, um Materialverteilungen an CAD-Modellen elegant und intuitiv zu definieren und damit komplexe Bauteilanforderungen umsetzen zu können. Im Rahmen eines Webinars stellt das Fraunhofer IGD seine Anwendung GraMMaCAD sowie deren Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile vor. Die Teilnahme ist kostenfrei.
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