Home Forschung & Bildung Wissenschaftler entwickeln 3D-Druck-Verfahren für mehrfarbige Multimaterial-Mikrostrukturen

Wissenschaftler entwickeln 3D-Druck-Verfahren für mehrfarbige Multimaterial-Mikrostrukturen

Forscher der in Japan ansässigen Yokohama National University (YNU) haben ein neues 3D-Druckverfahren entwickelt, das in der Lage ist, mehrfarbige Mikrostrukturen aus unterschiedlichen Materialien dreidimensional zu drucken.

Bei der auf der Stereolithographie (SLA) basierenden Technik des Teams werden mehrere Harze in einem Tröpfchenzustand suspendiert, so dass sie während des Drucks ausgetauscht werden können, ohne Hohlräume oder Kreuzkontaminationen zu verursachen. Unter Nutzung ihres neuartigen Produktionsverfahrens schufen die Wissenschaftler eine Reihe von mehrfarbigen Multimaterialobjekten, die weniger Abfall produzieren und keine Hohlräume verursachen.

Für die Zukunft behaupten die Forscher, dass ihr neues Druckverfahren zur Herstellung einer Reihe von optischen Teilen, wie Sensoren und Aktuatoren, oder sogar innerhalb der Gesundheitsindustrie eingesetzt werden könnte.

Um die Nachteile der zuvor entwickelten SLA-Techniken zu überwinden, entwickelte das Team in Yokohama ein zweistufiges Reinigungsverfahren. Zunächst entwarf das Team eine Glaspalette, auf der mehrere Harztröpfchen und zwei Tanks mit Reinigungslösung aufbewahrt werden. Die Palette wurde dann auf einen linearen Translationstisch montiert, wo eine Luftblaseinheit im zweiten Tank zum Trocknen der Materialien verwendet wurde, wodurch jegliches Risiko einer Kreuzkontamination beseitigt wurde.

Beim Testen ihres neuartigen 3D-Druckverfahrens stellten die Forscher fest, dass sich beim Austausch der fotohärtbaren Harze Blasen im 3D-Modell zu bilden begannen. Da es schwierig war, die Luftblasen durch Verlangsamung des Prozesses zu unterdrücken, versuchten die Wissenschaftler, das Modell horizontal zu bewegen, während sie es über der Palette hielten und einen kleinen Spalt ließen.

Mithilfe ihrer überarbeiteten Produktionsmethode konnte das Team die Luftblasen aus dem Druckbereich herausdrücken, so dass Objekte, die keine Lücken aufwiesen, in 3D gedruckt werden konnten. Später testeten die Forscher ihre Technik erneut, indem sie mehrere verschiedene fotohärtbare Harze in ihre Palette fügten und diese zur Herstellung einer Vielzahl winziger Mikrostrukturen verwendeten.

Das komplette Paper zu diesem Thema finden Sie unter dem Titel “Multi-material microstereolithography using a palette with multicolor photocurable resins”.

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