01.09.2020 • Photonik

Erstmals 3D-Laserdruck in Farbe gelungen

Schon ein Prise Pulverkörnchen mit Nanopartikeln liefert gleichmäßige Farbe nach Wunsch.

Ob Lüftungsgitter in Flugzeugkabinen, Serien­bauteile in Autos oder Mascara-Bürsten: Die Industrie nutzt seit einigen Jahren 3D-Drucker auf Laser­basis, wenn es auf Präzision und gute mechanische Eigen­schaften ankommt. Aller­dings sind die Geräte teuer, groß und drucken nur weiß. Für den Haus­gebrauch gibt es zwar auch schon Tischgeräte, aber die können nur schwarz drucken – bis jetzt. Ein Forscher­team der Uni Duisburg-Essen hat jetzt Farbe ins Spiel gebracht.

Abb.: Die Wissenschaftler nennen es augenzwinkernd „würzen“: der...
Abb.: Die Wissenschaftler nennen es augenzwinkernd „würzen“: der Pulver-Rohstoff, beschichtet mit unter­schiedlichen Nano­partikeln für den laser­basierten 3D-Druck in ver­schiedenen Farben. (Bild: B. Gökce, UDE)

„Statt den in der Industrie üblichen CO2-Lasern setzen wir auf deutlich günstigere Dioden­laser“, erklärt Team-Mitglied Bilal Gökce. „Da muss man aber zunächst ein bisschen tricksen.“ Denn das übliche Pulver-Polymer, der Rohstoff für den Druck, ist weiß. Das bedeutet, dass es alle Wellen­längen des sicht­baren Lichts reflektiert – leider auch die des Dioden­lasers. Doch das das Team hatte eine Idee, um zwei Fliegen mit einer Klappe zu schlagen: Die Wissen­schaftler beschichteten die Pulver­körnchen mit Nano­partikeln aus Silber. Im Nano­bereich haben Materialien mitunter über­raschende Eigen­schaften. So erscheint Silber gelb, Gold hingegen rot bis violett.

Das vormals weiße Polymer war nun gelb. In Kombination mit einem Dioden­laser, dessen Strahlung besonders gut von gelben Objekten absorbiert wird, funktioniert die Idee: Es entstand der erste laser­basierte 3D-Druck in Farbe.

„Da die Nanopartikel fest auf der Ober­fläche der Pulver­körnchen sitzen und nicht nur hinein­gemischt sind, ergibt schon eine Prise von ihnen eine gleich­mäßige Farbe“, so Gökce. Und was mit Silber funktioniert, geht auch mit Nano­partikeln aus anderem Elementen, sodass den Farben in diesem Verfahren keine Grenzen gesetzt sind. Quasi als Bonus gibt es andere Charak­te­ristika der Partikel wie die anti­bakterielle Wirkung von Silber oder magnetische Eigen­schaften von Eisenoxid noch dazu.

UDE / RK

Weitere Infos

 

Virtuelle Jobbörse

Virtuelle Jobbörse
Eine Kooperation von Wiley-VCH und der DPG

Virtuelle Jobbörse

Innovative Unternehmen präsentieren hier Karriere- und Beschäftigungsmöglichkeiten in ihren Berufsfeldern.

Die Teilnahme ist kostenfrei – erforderlich ist lediglich eine kurze Vorab-Registrierung.

ContentAd

Kleinste auf dem Markt erhältliche Hochleistungs-Turbopumpe

Kleinste auf dem Markt erhältliche Hochleistungs-Turbopumpe

Die HiPace 10 Neo ist ein effizienter, kompakter Allrounder für den Prüfalltag, der geräuscharm und besonders energieeffizient ist.

Meist gelesen

Themen