Zehn neue Verfahren für die additive Fertigung von Bauteilen

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Light Sheet Printing als Alternative zur Stereolithographie

Beim Light Sheet Printing werden blaue Laserdioden zur Bildprojektion verwendet. Der rote Laser kreuzt als dünnes „Lichtblatt“ den blauen Strahl senkrecht im Harz und baut so schichtweise präzise und schnell Objekte im Mikrometermaßstab auf. (Bild: Vincent Hahn / KIT) — Beim Light Sheet Printing werden blaue Laserdioden zur Bildprojektion verwendet. Der rote Laser kreuzt als dünnes „Lichtblatt“ den blauen Strahl senkrecht im Harz und baut so schichtweise präzise und schnell Objekte im Mikrometermaßstab auf.
(Bild: Vincent Hahn / KIT)

Bisherige Stereolithografie-Verfahren sind langsam und haben eine geringe Auflösung. Für den schnellen, harzbasierten 3D-Druck von mikrometergroßen Teilen hat ein Forschungsteam des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), der Universität Heidelberg und der Queensland University of Technology (QUT) ein neues Laserdruckverfahren entwickelt – den 3D-Lichtblattdruck (Light-Sheet 3D-Printing). Dabei wird blaues Licht in einen Behälter projiziert, der mit einem flüssigen Harz gefüllt ist. Durch das blaue Licht wird das Harz voraktiviert. In einer zweiten Stufe liefert ein roter Laserstrahl die zusätzliche Energie, die zum Aushärten des Harzes erforderlich ist.

Jedoch lassen sich nur Harze schnell drucken, die rasch aus dem voraktivierten Zustand in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren. Erst dann kann die nächste Schicht gedruckt werden. Die Rückkehrzeit diktiert folglich die Wartezeit zwischen zwei aufeinander folgenden Schichten und damit die Druckgeschwindigkeit. Ein neu entwickeltes Harz erfüllt mit einer Rückkehrzeit von weniger als 100 Mikrosekunden diese Anforderung. So können mikrometergroße 3D-Teile in wenigen hundert Millisekunden gedruckt werden. In Zukunft sollen zentimetergroße 3D-Strukturen möglich sein.

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Stand: 08.12.2025

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