Wissenschaftler an der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) haben ein lichtbasiertes 3D-Druckverfahren vorgestellt, das 30-mal schneller als herkömmliche 3D-Druckverfahren arbeiten soll und Teile aus lichtgehärtetem Resin (flüssigem Harz) in nur 20 Sekunden herstellen können soll, bei denen im Normalfall mehr als 10 Minuten für den Druck benötigt werden würde.
Christophe Moser, Professor am Labor für angewandte photonische Geräte der EPFL, erklärt das Verfahren folgendermaßen:
„Wir gießen das Harz in einen Behälter und drehen es. Dann strahlen wir Licht aus verschiedenen Winkeln auf den Behälter, wodurch das Harz dort erstarrt, wo die angesammelte Energie im Harz einen bestimmten Wert überschreitet. Es ist eine sehr präzise Methode und kann Objekte mit der gleichen Auflösung wie bestehende 3D-Drucktechniken herstellen.“
Details zur Forschung
Teile mit dieser Methode herzustellen ist vor allem schnell. Statt mehreren Minuten gelingt der 3D-Druck in Sekunden, heißt es seitens EPFL. Dabei sind auch Formen mit komplexen Hohlprofilen möglich, ohne Stützstrukturen wie bei einem Flachbettdrucker zu benötigen. Bisher konnten sie nur mit transparenten Harzen arbeiten, da alles, was ein wenig Farbe enthielt, wie zum Beispiel undurchsichtiges Harz, sich verbiegen und das Licht verzerren würde, wenn es durchkommt, was zu einem drastischen Auflösungsverlust führt. Die neuen Forschungsergebnisse zeigten, dass sie nun auch undurchsichtige Harze verwenden können.
Sie nutzten eine Videokamera hinter dem Harz, um den Weg des Lichts zu berechnen. Anschließend analysierten sie das durchgelassene Licht und stellten einen Verzerrungskorrekturalgorithmus her und wendeten ihn auf die Druckanweisungen an, während die Maschine arbeitet, sodass an jedem Punkt die richtige Energiemenge ankommt.
In 20 Sekunden zum fertigen Yoda
Jetzt können sie ihre 3D-gedruckten Teile aus undurchsichtigem Harz immer noch sehr schnell herstellen. Das demonstrierten sie an einem 3D-gedruckten Yoda, der ihnen in etwa 20 Sekunden gelungen ist. Mit einem zehntel Millimeter hatte dieser auch die fast gleiche Auflösung wie transparentes Harz. Die Forscher planen, die Auflösungen zu verhundertfachen, um eine Genauigkeit im Mikrometerbereich zu erhalten.
Ihre Arbeit haben sie in einem Artikel mit dem Titel „Controlling Light in Scattering Materials for Volumetric Additive Manufacturing“ im Fachjournal Advanced Science vorgestellt. Abonnieren Sie unseren Newsletter und bleiben Sie über diese und weitere Themen aus der 3D-Druck-Welt auf dem Laufenden (hier anmelden).
