Gold Nanopartikel im 3D-Druck zeigen Druckfehler auf
Forscher der Vanderbilt University in den Vereinigten Staaten haben eine Technik entwickelt, um Mängel zu erkennen, die in einem 3D-gedruckten Teil vorhanden sein können. Sie verwenden dafür Gold Nanopartikel im 3D-Druck, die zu leuchten beginnen, sobald ein Fehler in der Struktur auftritt. Eine Entwicklung, die die ganze 3D-Druck Branche interessieren dürfte!
Obwohl der 3D-Druck den Herstellungsprozess und die Produktion erleichtert, bleibt die Tatsache bestehen, dass die Technologie einige Fehler aufweist, die nicht immer mit bloßem Auge sichtbar sind. Man kann eine Schicht von Material haben, die schlecht abgelagert wurde, wodurch die Zerbrechlichkeit des gesamten Teils erhöht wird. Die nun von den amerikanischen Forschern entwickelte Technik könnte jedoch einige dieser Schwierigkeiten umgehen und somit den gesamten 3D-Druckprozess verbessern.
Goldpartikel zum Erkennen von Anomalien im 3D-Druck
Das Team der Vanderbilt University erklärt, dass sie ein dunkelbraunes Goldchlorid verwendet haben, welches dann zu Nanopartikeln umgewandelt wurde. Diese sind ungefähr 100.000 Mal feiner als menschliches Haar, aber der Nutzen dessen könnte zukünftig von großer Bedeutung für den 3D-Druck sein. Die Nanopartikel werden in einem ersten Schritt mit einem aufgelösten Kunststoffpolymer gemischt. Anschließend muss das Gemisch getrocknet werden und vollständig erhärten. Auf der Grundlage dessen können die Forscher dann ein Filament für den 3D-Druck herstellen, welches mit den Goldstücken versetzt ist.
Die Forscher erklären, dass es dank eines sehr speziellen Spektralphotometer, welche im Allgemeinen dazu genutzt werden um die Reflexion einer Farbe durch einen bestimmten Filter zu messen, möglich ist die Unsauberkeiten oder Mängel in einem 3D-gedruckten Teil in nur wenigen Sekunden erkennen zu können. Die optischen Eigenschaften der in dem Filament eingebetteten Gold-Nanopartikel verhelfen somit zu der Identifikation der Mängel. Cole Brubaker, ein Ingenieur der US-amerikanischen Universität erklärt: „Wir verwenden die Absorptionseigenschaften eingebetteter Goldnanopartikel. Mit Hilfe des 3D-Scans können wir sehen, wo die Absorption im Inneren abnimmt, was auf einen Defekt im Material hinweist. Ein Defekt kann mit einer einzelnen störungsfreien Messung gefunden werden. Es ist sehr schnell, es dauert nur ein paar Sekunden.“
3D-gedruckte Teile könnten sich daher selbst auswerten und Zeit bei der Verifizierung sparen. Es gibt jedoch noch einige Dinge, die durchlaufen werden müssen, bevor dieses innovative Material auf dem Markt der 3D-Druckfilamenten erscheinen wird. In der Zwischenzeit finden Sie weitere Informationen auf der offiziellen Website der Vanderbilt University und im folgenden Video:
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