{"id":65075,"date":"2025-09-17T15:00:19","date_gmt":"2025-09-17T13:00:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=65075"},"modified":"2025-09-16T16:00:23","modified_gmt":"2025-09-16T14:00:23","slug":"lichtreflektionen-3d-metalldruck-170920251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/lichtreflektionen-3d-metalldruck-170920251\/","title":{"rendered":"Wie Lichtreflektionen den 3D-Metalldruck revolutionieren k\u00f6nnten"},"content":{"rendered":"

Die meisten Menschen haben den Begriff \u201eLichtkaustik\u201c vermutlich noch nie geh\u00f6rt und doch begegnet uns dieses Ph\u00e4nomen t\u00e4glich. Zum Beispiel in Form der tanzenden Lichtmuster auf dem Boden eines Schwimmbeckens oder auf gl\u00e4nzenden Metallfl\u00e4chen. Hinter den h\u00fcbschen Lichtreflektionen verbirgt sich jedoch weit mehr als nur ein \u00e4sthetischer Effekt \u2013 sie k\u00f6nnten den 3D-Metalldruck<\/a> grundlegend ver\u00e4ndern.<\/p>\n

Nun wissen Sie, was sich hinter dem Begriff Lichtkaustik versteckt. Fachm\u00e4nnisch bezeichnet Lichtkaustik die charakteristischen Lichtmuster, die entstehen, wenn Licht auf gekr\u00fcmmte oder spiegelnde Oberfl\u00e4chen trifft und dabei gebrochen oder reflektiert wird. Diese Muster entstehen nicht zuf\u00e4llig, sondern folgen physikalischen Gesetzm\u00e4\u00dfigkeiten und genau das machen sich nun Forschende des US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) zunutze.<\/p>\n

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Die Forschung soll die Fertigungsindustrie in Amerika st\u00e4rken<\/p><\/div>\n

Lichtreflektionen als Kontrollmechanismus f\u00fcr den 3D-Metalldruck<\/strong><\/h2>\n

Obwohl der 3D-Metalldruck eine hochpr\u00e4zise Technologie ist, ist er nat\u00fcrlich nicht perfekt. Kleinste Abweichungen in Temperatur, Materialbeschaffenheit oder Druckereinstellungen k\u00f6nnen speziell im 3D-Metalldruck w\u00e4hrend des Druckprozesses sogenannte \u201eSchl\u00fcssell\u00f6cher\u201c erzeugen \u2013 mikroskopisch kleine Hohlr\u00e4ume, die mit blo\u00dfem Auge kaum sichtbar sind, aber die strukturelle Integrit\u00e4t eines Bauteils erheblich schw\u00e4chen k\u00f6nnen. Wie David Deisenroth, Maschinenbauingenieur am NIST, erkl\u00e4rt: \u201eEs w\u00e4re sehr hilfreich, den Druckvorgang in Echtzeit zu \u00fcberwachen. Wird das Teil zu hei\u00df? Gibt es irgendwelche M\u00e4ngel? Wir m\u00f6chten den Drucker anpassen k\u00f6nnen, um diese Probleme zu beheben, da dies zu stabileren und gleichm\u00e4\u00dfigeren Teilen f\u00fchrt<\/em>.\u201c<\/p>

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Da Schl\u00fcssell\u00f6cher innerhalb von Millisekunden entstehen, sind herk\u00f6mmliche Methoden zur Fehlererkennung zu langsam. Deshalb verfolgte das NIST-Team einen ungew\u00f6hnlichen Ansatz, bei denen die oben beschriebenen Lichtreflektionen zum Einsatz kommen. Durch die Beobachtung der Lichtkaustik w\u00e4hrend des Druckvorgangs \u00a0\u2013 also der Reflexionen des Lasers auf der Metalloberfl\u00e4che \u2013 konnten die Forschenden winzige Ver\u00e4nderungen in der Oberfl\u00e4che erkennen. Damit lie\u00df sich feststellen, wann und wo ein Schl\u00fcsselloch entstand \u2013 und sogar, wie tief es war.<\/p>\n

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Die Entstehung eines Schl\u00fcssellochs (Bild: Natan Nudelis und Peter Mayr, lizensiert von Creative Commons 4.0)<\/p><\/div>\n

Eine Halbkugel und die Unterseite von Br\u00fccken<\/strong><\/h2>\n

Um diese Lichtreflexionen sichtbar zu machen, nutzte das Team eine speziell beschichtete Halbkugel, die wie eine Art Spiegel funktioniert. Das Prinzip \u00e4hnlich einer Br\u00fccke, die die leichten Wellen des Wassers auf ihrer Unterseite reflektiert – die Herausforderung bestand darin, eine Beschichtung zu finden, die das Laserlicht genau einmal reflektiert \u2013 nicht zu stark und nicht zu schwach. Denn zu viele Reflexionen w\u00fcrden das Bild verzerren, zu wenige w\u00fcrden gar keine Informationen liefern. Letztlich war es eine einfache Halbkugel \u2013 eigentlich als dekoratives Element gedacht \u2013 die die L\u00f6sung brachte. Mit ihr gelang es dem Team, die Lichtmuster des Lasers pr\u00e4zise zu erfassen.<\/p>\n

Noch ist diese Technologie nicht bereit f\u00fcr den breiten industriellen Einsatz. Das n\u00e4chste Ziel der Forschenden ist es, eine extrem schnelle Kamera in das System zu integrieren \u2013 mit einer Aufl\u00f6sung von bis zu 825.000 Bildern pro Sekunde \u2013, um die Laserreflexionen noch genauer zu analysieren. Doch schon jetzt zeigt die Forschung, dass die Lichtkaustik ein vielversprechender Ansatz als Kontrollmechanismus f\u00fcr den 3D-Metalldruck liefert. Mehr Informationen finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

Was halten Sie von dem Einsatz der Lichtreflektionen im 3D-Metalldruck? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Bildnachweise: NIST<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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