Was ist Photopolymerisation im 3D-Druck?

Während des Betriebs geben 3D-Drucker oft erhitztes Material in einem flüssigen oder halbfesten Zustand ab. Auf diese Weise kann der 3D-Drucker eine gleichmäßige und gleichmäßige Menge an Material freigeben, wodurch das Risiko von Defekten wie Geisterbildern verringert wird. Fertige Objekte müssen jedoch fest sein, hier kommt die Photopolymerisation ins Spiel. Die Photopolymerisation wird verwendet, um das abgeschiedene Material zu härten, damit das fertige Objekt einen festen Zustand erreicht.

Die Grundlagen der Photopolymerisation

Photopolymerisation ist der Härtungsprozess, der durch die Verwendung von ultraviolettem (UV) Licht gekennzeichnet ist. Beim 3D-Druck wird es verwendet, um das abgeschiedene Material auszuhärten. Bei Einwirkung von UV-Licht härtet das abgeschiedene Material aus. Das Aushärten führt zu physikalischen Veränderungen des abgeschiedenen Materials, wodurch es von einem flüssigen oder halbfesten Zustand in einen festen Zustand überführt wird.

Nicht alle Materialien unterstützen die Photopolymerisation. Vielmehr wird dieses Härtungsverfahren ausschließlich für photopolymere Materialien verwendet. Ein Photopolymermaterial ist eine Art Harzmaterial, das unter UV-Licht aushärtet. Andere Arten von Materialien werden im Allgemeinen durch UV-Licht nicht beeinflusst. Damit die Photopolymerisation funktioniert, muss im 3D-Drucker ein photopolymeres Material verwendet werden.

Wie funktioniert die Photopolymerisation?

Die Photopolymerisation funktioniert durch die Nutzung der UV-empfindlichen Eigenschaften von Photopolymermaterialien. Bei den meisten 3D-Druckverfahren werden Schichten aus abgeschiedenem Material über ein UV-Licht ausgehärtet. Nachdem der 3D-Drucker eine Schicht fertiggestellt hat, wird ein UV-Licht darüber projiziert. Das UV-Licht löst eine Reaktion innerhalb des abgeschiedenen Materials aus, wodurch es im Wesentlichen verfestigt wird. Das ausgehärtete Material geht in einen festen Zustand über, was die Herstellung eines festen und fertigen Objekts durch den 3D-Drucker ermöglicht.

Zu den gängigsten 3D-Druckverfahren, die die Photopolymerisation unterstützen, gehören die folgenden:

• Digitale Lichtverarbeitung
• Kontinuierliche Liquid-Interface-Produktion
• Stereolithographie

Vorteile der Photopolymerisation

Natürlich stehen für 3D-Druckmaterialien auch andere Härtungsmethoden zur Verfügung. Einige 3D-Druckverfahren verwenden beispielsweise einen Laser. Der Laser bewegt sich über die Oberseite des Druckbetts, während er das darunter liegende Material aushärtet. Im Vergleich zu Lasern sowie anderen Härtungsmethoden bietet die Photopolymerisation mehrere Vorteile.

Die Photopolymerisation ist hochwirksam bei der Verfestigung abgeschiedener Materialien. Es ist in der Lage, die physikalischen Eigenschaften des abgelagerten Materials so zu verändern, dass es fester und besser vor Beschädigungen geschützt ist.

Bei der Photopolymerisation können ganze Schichten des abgeschiedenen Materials auf einmal gehärtet werden. Dies steht im krassen Gegensatz zu Laserhärtungsverfahren, die in der Regel nur einen kleinen Teil des Materials auf einmal aushärten. Da es in der Lage ist, ganze Schichten auf einmal zu härten, kann die Photopolymerisation sehr schnell durchgeführt werden.

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