Schneller, günstiger und farbenfroh: Neues Verfahren mit Photostabilisatoren hilft dabei, Farbeinschränkungen beim SLS-3D-Druck zu reduzieren

Eine große Herausforderung beim 3D-Druck ist immer noch der hoch detaillierter Druck in hoher Geschwindigkeit bei möglichst minimalen Materialverlust und in voller Farben. Bis aus den farbigen Druck erfüllt das Selektive Lasersintern (SLS)-Verfahren schon zahlreiche Kriterien. Das spanische Institute of Photonic Sciences (ICFO) hat sich jetzt auch dem Problem der Mehrfarbigkeit beim SLS-3D-Druck angenommen und mit Photosensiblatoren eine brauchbare Lösung gefunden. Wir geben einen kleinen Einblick in die neue Methode.

Anzeige

Beim 3D-Druck stößt man immer noch häufig auf eine große Herausforderung – hoch detailliert und in voller Farbe zu drucken. Diese Fähigkeit besitzen außer der Stereolithographie (SLA) und dem Selektiven Laserschmelzen (SLS) nur wenige 3D-Drucktechnologien. Um dieses Problem zu lösen, haben in Spanien Forscher des Institute of Photonic Sciences (ICFO)  ein noch kostengünstigeres und schnelleres 3D-Druckverfahren entwickelt, mit dem das 3D-Drucken von Objekten in allen Farben ermöglicht wird. Die Ergebnisse ihrer Arbeit wurden in der Zeitschrift Nano Letters veröffentlicht.

Über das SLS-3D-Druckverfahren

Das SLS-3D-Druckverfahren wird von vielen Akteuren aus der 3D-Druckwelt geschätzt. Einer dieser ist der renommierte deutsche Automobilhersteller Daimler, der einen SLS-3D-Drucker in der Produktentwicklung einsetzen will, um auf diese Weise auch vereinzelt Bauteile herstellen und Prototypen anfertigen zu können.

SLS-3D-Drucker verwenden als Energiequelle einen Laser, um ausgewählte Bereiche eines pulverisierten Materials zu schmelzen. So wird eine solide 3D-Struktur gebildet, wobei typischerweise Polyamid oder Nylon benutzt wird. Die Bauplattform fällt um einen voreingestellten Betrag ab, sobald die erste Druckschicht fertiggestellt wird. Danach wird der zweite Querschnitt direkt auf eine weitere abgelegte Materialschicht verschmolzen. Dieser Prozess läuft so lange ab, bis alle Querschnitte verlegt und verschmolzen sind.

bunter kleiner Drache gedruckt in drei Farben
Beim 3D-Druck stößt man immer noch häufig auf eine große Herausforderung – in hoch detaillierter und voller Farbe zu drucken (Bild © American Chemical Society).

Photosensibilisatoren erleichtern das Schmelzen von Polymerpulvern

Laut einem Bericht auf der Webseite des Instituts kommt die Anwendung von photothermischen Sensibilisierungsmitteln zur Erleichterung des Schmelzens von Polymerpulvern immer häufiger zum Einsatz. Die Forscher haben den Polymerpulvern die Photosensibilisatoren hinzugefügt, um den Energiebedarf des Verfahrens zu reduzieren. Photosensibilisatoren wie Graphen, Ruß und Kohlenstoffnanoröhrchen absorbieren im Vergleich zu Polymeren viel stärker Licht und übertragen auch besser die Wärme.
Mit Photosensibilisatoren auf Basis von Kohlenstoff können jedoch nur Objekte gedruckt werden, die schwarz oder grau sind. Hier sind transparente Äquivalente nötig, um farbige oder weiße Drucke herstellen zu können. Die Forscher Romain Quidant, Gerasimos Konstantatos und ihre Kollegen bei IFCO haben sich das Ziel gesetzt, einen Photosensibilisator zu finden, der beim SLS-3D-Druckverfahren die Farbeinschränkungen überwinden soll. Das genannte Problem wollen die Forscher mit der Entwicklung resonanter Photosensibilisatoren aus plasmonischen Nanopartikeln lösen. Diese Photosensibilisatoren interagieren nur minimal mit dem sichtbaren Licht.

Kosteneffektives Material für die Herstellung

Bevor die Goldnanostäbchen mit Polyamidpulvern vermischt werden, müssen sie mit Siliciumdioxid beschichtet werden, um bunte und stabile Nanokompositpulver erzeugen zu können. Den Forschern zufolge konnten diese Komposite mit geringer Energie unter Verwendung von Lichtquellen geschmolzen werden. Zudem zeigten sie eine bessere Umwandlung von Licht zu Wärme im Vergleich zu äquivalenten Kompositen. Die neuen Photosensibilisatoren könnten darüber hinaus in Mischung mit Farbstoffen hellfarbige und weiße 3D-Druckobjekte erzeugen.

Skizze des Prozesses
Photosensibilisatoren erleichtern das Schmelzen von Polymerpulvern (Bild © American Chemical Society).

Die Forscher behaupten, dass die Materialien in großem Maßstab für die Herstellung kosteneffektiv sind. Im Zusammenhang mit der neuen 3D-Drucktechnologie wurden auch mehrere Patentanmeldungen eingereicht. Mit den neuen Photosensibilisatoren soll nun die Herstellung farbiger und vor allem funktioneller 3D-Druckobjekte ermöglicht werden. Sie zeugen von der stetigen Weiterentwicklung des SLS-3D-Drucks und versprechen positive Veränderungen in diesem Bereich.

Wie der 3D-Druck ansich wird auch das SLS-3D-Druckverfahren stets verbessert. Creabis zum Beispiel hat vor gut einem Jahr eine Einfärbanlage installiert, mit der sich SLS-Bauteile mit einer Samt-Glanz-Oberfläche versehen lassen. Durch Druckstrahlen werden 3D-gedruckte Objekte glänzend und glatt.  Abonnieren Sie unseren 3D-Druck-Newsletter und bleiben Sie auch zukünftig über die neuesten Entwicklungen der 3D-Drucktechnologie kostenlos informiert.

Mehr News:

Anzeige

3D-Drucker und 3D-Scanner schon ab 80,00 €:

Gutscheine und TOP-Angebote der 42. Kalenderwoche 2018

Diese Tabelle ist scrollbar (Pfeiltasten oder Touch verwenden) ►

GerätTypAktionspreisGutschein-Code oder Flash Sale (dann kein Code notwendig)Zum ShopLagerDetailsGültig bisRabattierte Stückzahl
Creality3D - Ender 33D-Drucker147,89 €

GENDER3

kaufenChina- Unschlagbarer Preis
Testbericht
26.10.2018270
Creality3D CR - 10S
* Upgrade Version
3D-Drucker356,69 €

GBCR10STY

kaufenEUTestbericht30.10.201820
Creality3D - Ender 3 PRO3D-Drucker228,79 €

GBEnder3pro

kaufenChina- NEU
- Hohe Nachfrage/ Interesse
30.10.2018193
JGAURORA A53D-Drucker265,34 €Flash
Sale
kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!26.10.201840
JGAURORA A53D-Drucker257,51 €Flash
Sale
kaufenChinaTestbericht26.10.201864
Creality3D CR - 10
* 300 x 300 x 400 mm
3D-Drucker313,19 €Flash
Sale
kaufenChina- gilt nur für DE,AT,CH
- extrem günstiger Preis
- sehr geringe Stückzahl!
26.10.201886
Anet A83D-Drucker121,79 €Flash
Sale
kaufenChina- TOPSELLER 201726.10.201838
Tronxy X5S3D-Drucker230,54 €Flash
Sale
kaufenEU- Rabattierter Preis wird erst im Warenkorb angezeigt
- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Testbericht
25.10.201896
JGAURORA A5X3D-Drucker307,99 €Flash
Sale
kaufenChina- Rabattierter Preis wird erst im Warenkorb angezeigt26.10.201864
Creality3D CR-X3D-Drucker615,99 €

GBCRX

kaufenChina- Rabattierter Preis wird erst im Warenkorb angezeigt
- TOPSELLER 2018
30.10.2018194
Alfawise U203D-Drucker246,11 €

GBYTBXX015

kaufenChinaTestbericht31.10.2018100
Creality3D CR203D-Drucker334,39 €

72HCR20

kaufenChina30.10.201850
SparkMaker SLA UV3D-Drucker221,85 €Flash
Sale
kaufenChina- sehr günstiger Desktop SLA-3D-Drucker
- nur bei Gearbest
26.10.201876
Geeetech A303D-Drucker339,29 €

GBA30

kaufenChina30.10.201890
Tronxy X5S - 400
* 400 x 400 x 400 mm
3D-Drucker339,29 €

GBX5S400

kaufenChina31.10.2018100
Tevo Flash Standard
98% zusammengebaut
3D-Drucker251,67 €

GBFlash

kaufenChina30.10.2018100
Creality3D CR - 10
* 300 x 300 x 400 mm
3D-Drucker345,99 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEUTestbericht
- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Anet A63D-Drucker139,19 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU- Rabattierter Preis wird erst im Warenkorb angezeigt
- TOPSELLER 2016
Testbericht
- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Anycubic Kossel3D-Drucker138,08 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Creality3D CR - 10S3D-Drucker360,79 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Anycubic I3 MEGA3D-Drucker284,45 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU- Rabattierter Preis wird erst im Warenkorb angezeigt
- schneller Versand aus der EU
- TOPSELLER 2018
Anet A83D-Drucker112,44 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Ciclop 3D-Scanner3D-Scanner82,55 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina- beliebt
Alfawise X6A3D-Drucker247,95 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Creality3D - Ender 23D-Drucker156,68 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Geeetech E1803D-Drucker205,43 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
TEVO Tarantula3D-Drucker166,07 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Tronxy X5S3D-Drucker261,14 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Anet A63D-Drucker156,68 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
TEVO Tornado3D-Drucker297,83 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Anet E12
300 x 300 x 400 mm
3D-Drucker249,39 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
Geeetech A103D-Drucker171,99 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Alfawise U203D-Drucker235,82 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Testbericht
ZONESTAR Z8XM2
Dual-Extruder
3D-Drucker326,15 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Anet E103D-Drucker237,35 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Alfawise U10
400 x 400 x 500 mm
3D-Drucker394,19 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina- Potenzial auf Topseller 2018
- großer Bauraum
Creality3D - Ender 33D-Drucker158,21 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
TEVO Michelangelo3D-Drucker170,51 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Tronxy X13D-Drucker118,31 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChinaTestbericht
FLSUN FL - K Base3D-Drucker144,44 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Creality3D CR - 10mini3D-Drucker285,83 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Anet E103D-Drucker226,19 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenEU- SCHNELLER VERSAND AUS EU!
Anycubic I3 MEGA3D-Drucker294,09 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Anycubic I33D-Drucker321,74 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Anet A43D-Drucker141,65 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Anet E123D-Drucker257,03 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenTestbericht
Anet E23D-Drucker170,74 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Tronxy X3S3D-Drucker320,77 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen

Tronxy X5
* Aluminium-Rahmen
3D-Drucker281,89 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Tronxy X8
* 220 x 220 x 200 mm
3D-Drucker121,65 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Tevo Tarantula
* Updated version
3D-Drucker171,65 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Tevo Tarantula
* Aluminiumrahmen
3D-Drucker179,66 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
TEVO Tornado3D-Drucker318,39 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
TEVO Little Monster
* Delta-3D-Drucker
Delta-3D-Drucker726,84 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina
Ender3D-Drucker140,94 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
JGAURORA A3S3D-Drucker215,57 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenTestbericht
FLSUN S Complete3D-Drucker414,56 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
FLSUN i3 Plus
* Dual-Extruder
3D-Drucker240,44 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
FLSUN FL Q Cricket
* Delta-3D-Drucker
3D-Drucker286,88 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Easythreed E3D3D-Drucker108,32 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufen
Lavewatch LW - 10A3D-Drucker339,93 €aktuell kein Gutschein verfügbar.kaufenChina- NEUER 3D-DRUCKER

Regelmäßige Aktualisierung! Zuletzt in der KW 42 2018. Gutschein-Code funktioniert nicht? Hier melden

► Über 300 3D-Drucker ab 123,00 Euro kaufen.

Newsletter – 3D-Drucker-News per E-Mail:

Zur Anmeldung und Anmeldeinformationen