OpenCAL: Offener Volumendrucker ohne Schichten zum Selbstbau
Forschende der University of California, Berkeley haben mit OpenCAL einen volumetrischen 3D Drucker zum Selbstbau veröffentlicht. Das passende Spezialharz fertigt Formlabs, die Hardware steht unter der Open Community License von Prusa Research. Das Verfahren härtet ein komplettes Bauteil im ganzen Volumen auf einmal aus. Es braucht dafür weder Schichten noch Stützstrukturen.
Inhaltsverzeichnis
Wie Computed Axial Lithography funktioniert
Das Verfahren heißt Computed Axial Lithography (CAL). Ein Projektor schickt eine schnelle Folge berechneter Lichtmuster in ein rotierendes Glasgefäß mit lichtempfindlichem Harz. Das Harz härtet dort aus, wo sich das Licht aufsummiert. Das ganze Objekt entsteht also gleichzeitig, ohne beweglichen Druckkopf.
Die Software dreht dafür das Prinzip der Computertomografie um. Statt ein Bild aus Röntgenprojektionen zu rekonstruieren, berechnet sie die Projektionen, die ein physisches Objekt aus Licht aufbauen. Wie 3D Printing Industry berichtet, wurde CAL 2017 im Labor von Professor Hayden Taylor in Berkeley gemeinsam mit dem Lawrence Livermore National Laboratory entwickelt und 2019 in Science veröffentlicht.
Als Referenzteil dient eine Nachbildung von Rodins Denker. Sie entstand laut dem technischen Papier in 90 Sekunden. Das Projekt spricht allgemein von etwa einer Minute pro Bauteil.
Hardware, Software und Harz
OpenCAL V2 besteht aus einem handelsüblichen LED Projektor, einem Raspberry Pi 5 und einer Halterung für das Harzgefäß mit Schrittmotor. Alles sitzt in einem Rahmen aus Aluprofilen mit Acrylplatten und passt laut Projekt in einen Kamerakoffer. Die gedruckten Teile bestehen aus PETG, PLA und TPU. Eine Person braucht für den Aufbau fünf bis sechs Stunden.
Die Dokumentation enthält Schaltpläne, eine Aufbauanleitung und Hinweise zum Waschen und Aushärten der fertigen Teile. Die Druckvorbereitung läuft über Tomo, eine kostenlose Windows Anwendung. Sie wandelt eine STL Datei ohne Programmierung in eine Belichtungssequenz um. Darunter arbeitet VAMToolbox, eine Python Bibliothek für die tomografische Optimierung. Die Druckdaten lädt der Drucker per USB Stick.
Das Harz war bisher eine der größten Hürden für Eigenbauten. Es musste von Hand aus Laborchemikalien angemischt werden. Die Rezeptur auf Basis von UDMA (Urethandimethacrylat) wurde in Berkeley entwickelt und getestet. Formlabs stellt sie inzwischen in größeren Mengen her.
Lizenz und erste Anwender
Die Hardware steht unter der Open Community License 1.1 von Prusa Research. Software und Firmware liegen auf GitHub und druckbare Komponenten auf Printables. Dort ist nach dem Start ein Designwettbewerb für OpenCAL geplant. Alle Zeichnungen, der Code und die Harzformel sind öffentlich.
Über 40 Beteiligte haben zwei Jahre an dem Projekt gearbeitet. Die meisten sind Studierende aus Berkeley. Vor der Veröffentlichung lief ein Pilotprojekt, in dem Universitäten, Nationallabore und Makerspaces den Drucker nach einem Entwurf der Anleitung nachbauten. Ihre Korrekturen flossen in die Dokumentation ein. Laut VoxelMatters begleiten Formlabs und Prusa die Veröffentlichung.
Maschinen laufen oder entstehen inzwischen unter anderem am MIT, an der Purdue University, am LLNL und am NIST. Der Discord Server des Projekts hat über 2.200 Mitglieder. Im Februar 2027 veranstaltet Berkeley einen eintägigen Bauworkshop, begleitet vom Symposium VAM27@Berkeley.
Preis und Verfügbarkeit
Die Teile für den Drucker kosten laut Projekt rund 1.638 US Dollar, das sind etwa 1.425 Euro. Das Harz verkauft Prusa Research in den USA über seinen Onlineshop Printed Solid für 119,99 US Dollar pro Liter inklusive Versand. Ob und wie das Harz in Europa erhältlich sein wird, geht aus den Quellen nicht hervor.
Persönliches Fazit
Aus meiner Sicht ist OpenCAL vor allem für Forschung, Lehre und neugierige Maker interessant. Ein Selbstbau für gut 1.400 Euro macht das Verfahren erstmals breit zugänglich. Für meine Kunden aus dem Mittelstand ist es dagegen noch kein Produktionsmittel. Zu Bauraum, Maßhaltigkeit und mechanischen Kennwerten der Teile nennen die Quellen nichts und ohne diese Zahlen plant kein Betrieb Serienteile. Ich beobachte das Projekt trotzdem, weil Formlabs hier die Materialfrage gelöst hat und eine offene Community Fehler schneller findet als ein einzelnes Labor. Ob daraus ein ähnlicher Schub wird wie bei RepRap, zeigt sich frühestens in ein bis zwei Jahren.
Diese Meldung stammt aus den Maker News von Robert Stein (StoneTime): zum Video
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