{"id":25471,"date":"2020-09-14T16:00:39","date_gmt":"2020-09-14T14:00:39","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=25471"},"modified":"2020-09-14T16:12:17","modified_gmt":"2020-09-14T14:12:17","slug":"3d-sls-farbdruck-140920201","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-sls-farbdruck-140920201\/","title":{"rendered":"Forscher entwickeln ein Verfahren f\u00fcr den 3D-SLS-Farbdruck"},"content":{"rendered":"

An der Universit\u00e4t Duisberg-Essen hat ein Team von Wissenschaftlern ein Verfahren zum 3D-SLS-Farbdruck entwickelt. Dieses ist in der Lage mehrfarbige Polymerpulver zu verarbeiten und damit das Spektrum der m\u00f6glichen Anwendungen zu erweitern. Das Team behauptet, das erste gewesen zu sein, das einen solchen 3D-Desktopdrucker vorgestellt hat. Der 3D-SLS-Farbdruck wird heute h\u00e4ufig mit FDM<\/a>-Maschinen oder industriellen L\u00f6sungen auf der Basis von Material Jetting<\/a> durchgef\u00fchrt. Die Forscher haben Laserdioden verwendet und das Polymerpulver je nach gew\u00fcnschter Farbe mit Nanopartikeln aus Silber, Gold usw. beschichtet.<\/p>\n

Das Material ist eine Schl\u00fcsselkomponente im additiven Herstellungsprozess und verleiht dem Endteil seine mechanischen, chemischen und \u00e4sthetischen Eigenschaften. In den letzten Jahren hat der Markt echte Innovationen bei der Entwicklung von 3D-Druckmaterialien erlebt: die Explosion von Hochleistungsmaterialien, das Aufkommen von Verbundwerkstoffen usw. Mit der zunehmenden Industrialisierung der additiven Fertigung<\/a> ist es jedoch notwendig, dass die Anwender \u00fcber ein praktikables Material verf\u00fcgen, das auch in der Massenproduktion eine echte Leistung bietet. Aus diesem Grund wenden sich immer mehr Menschen dem Pulverbettverfahren zu. Aber wenn es um Polymere geht, ist es schwierig, verschiedene Arten von Pulvern zu finden. Die Forscher erkl\u00e4ren: „Im Bereich des Laserschmelzens auf einem Polymerpulverbett sind 90% der derzeit verwendeten Polymere Polyamidpulver. Daher gibt es gro\u00dfe Anstrengungen, neue zu verarbeitende Materialien f\u00fcr diese spezielle Methode zu entwickeln. Geeignete neue Pulver werden nur sehr langsam auf den Markt gebracht, und sie haben oft M\u00fche, industrielle Qualit\u00e4tsstandards wie ausreichende Flie\u00dff\u00e4higkeit, optische Absorption sowie Schmelz- und Wiederverfestigungseigenschaften zu erf\u00fcllen.“<\/em><\/p>\n

\"3D-SLS-Farbdruck\"

Polyamidpulver, die bei der additiven Fertigung verwendet werden, sind im Allgemeinen wei\u00df und bieten keine mehrfarbigen Druckm\u00f6glichkeiten.<\/p><\/div>\n

3D-SLS-Farbdruck mit Laserdioden und Nanopartikeln<\/h3>\n

Polyamidpulver weisen heute eine geringe Absorption im sichtbaren und nahen Infrarotbereich auf, was die Verwendung eines leistungsstarken Kohlendioxidlasers zum Erw\u00e4rmen und Schmelzen rechtfertigt. Eine Anforderung, die zu einer Reihe von Komplikationen w\u00e4hrend des Druckprozesses f\u00fchrt. Das deutsche Forscherteam wollte genau zeigen, dass der Einsatz von Laserdioden den Prozess vereinfachen kann. Sie erkl\u00e4ren: „Photothermische Sensibilisatoren auf Kohlenstoffbasis, wie Ru\u00df, Graphen oder Kohlenstoff-Nanor\u00f6hren, k\u00f6nnen dieses Problem \u00fcberwinden und zu einer hohen Absorption im sichtbaren und nahen Infrarot-Spektrum f\u00fchren, was das Sintern von Laserdioden erm\u00f6glicht, aber auch bedeutet, dass die Endteile eine schwarze Farbe haben. Dies bedeutet, dass die Teile erst in der Nachbearbeitung eingef\u00e4rbt werden k\u00f6nnen, was ein Nachteil gegen\u00fcber der Material-Extrusion oder dem Binder-Strahl ist, die beide im 3D-Druckverfahren mit unterschiedlichen Farben arbeiten k\u00f6nnen.“<\/em> Sie h\u00e4tten also eine Methode entwickelt, um dem Polyamidpulver aus einem photothermischen Sensibilisator in Nanogr\u00f6\u00dfe direkt Farbe hinzuzuf\u00fcgen.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Die Wissenschaftler h\u00e4tten die K\u00f6rner des Pulvers mit Nanosilberpartikeln beschichtet. Das Mischen des Metalls mit der wei\u00dfen Farbe des Pulvers ergab eine gelbe Farbe. Da Gelb das Licht nicht wie Wei\u00df reflektiert, ist es in solchen F\u00e4llen m\u00f6glich, Laserdioden im Druckprozess einzusetzen. Dr. Bilal G\u00f6kce, Mitglied des Lehrstuhls f\u00fcr Technische Chemie an der Universit\u00e4t Duisburg-Essen, f\u00fcgt hinzu: „Da die Nanopartikel fest auf der Oberfl\u00e4che der Pulverk\u00f6rner liegen und nicht nur gemischt werden, ergibt selbst eine Prise von ihnen eine homogene Farbe. Den Farben sind in diesem Prozess keine Grenzen gesetzt. Sie k\u00f6nnen auch andere Eigenschaften von Nanopartikeln erreichen, wie z.B. die antibakterielle Wirkung von Silber oder die magnetischen Eigenschaften von Eisenoxid.“<\/em><\/p>\n

\"\"

Prozesskette zur kolloidalen Additivierung von Polymerpulver mit lasergenerierten Silbernanopartikeln<\/p><\/div>\n

Das Verfahren f\u00fcr den 3D-SLS-Farbdruck steckt noch in den Kinderschuhen und die entwickelte Maschine ist noch nicht f\u00fcr den Verkauf bestimmt. Es ist jedoch ein vielversprechender Start f\u00fcr den Markt der additiven Fertigung, der sich auf mehr Materialien und Eigenschaften verlassen kann. Die vollst\u00e4ndige Studie finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

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