Bessere 3D-Druck Materialien für die Wissenschaft

Die Materialeigenschaften für den Einsatz bei DESY müssen ultrapräzise Anforderungen widerspiegeln, denn es geht um die Herstellung von Miniaturkapillaren mit einem Innendurchmesser von etwa 1 Millimeter und einer Wandstärke von nur 100-200 Mikrometern. Die Kapillaren werden für eines der aktuellen DESY-Projekte zur Beschleunigung oder Ablenkung von Elektronenstrahlen mit Terahertz-Strahlung eigens gedruckt. Die Festigkeit des Materials als auch eine bestimmte Steifigkeit der Kapillare, aber auch die Reduzierung der Absorptionsverluste der THz-Strahlen im gedruckten Material sind wichtige Eigenschaften an das Produkt. Eine weitere wichtige Anforderung an das Material ist, dass es in einem Ultrahochvakuum eingesetzt werden kann.
Bisher wurde bei DESY der von DMG entwickelten Kunststoff Moiin Tech Clear verwendet. Erste Ergebnisse zeigen, dass diese Materialien die Anforderungen der wissenschaftlichen Anwender für die komplexe Anwendungen abbilden können, wobei sich die Kombination mit dem ASIGA MAX UV 3D-Drucker bis dato als vorteilhaft erwiesen hat. "Wir brauchen zuverlässige Materialien für detaillierte Strukturen, die auch extremen Bedingungen standhalten müssen. Beispielsweise einem Ultrahochvakuum, das wir für die Strahlmanipulation, die Strahlungserzeugung und die Diagnostik benötigen", erklärt François Lemery, DESY-Wissenschaftler im Beschleunigerbereich, der das Projekt leitet. Er fährt fort: "Max Kellermeier, unser Doktorand, hat die Charakterisierung der gedruckten Proben mit laserbasierten Messmethoden und Vektor-Netzwerkanalysatoren vorangetrieben, um ein vollständiges Bild der Materialeigenschaften im THz-Bereich zu erhalten. Die Ergebnisse sind vielversprechend, um 3D-gedruckte Kunststoffe für neuartige Beschleunigeranwendungen zu nutzen.”
Zielsetzung der Kooperation sind verbesserte Materialien für den 3D-Druck, die nicht nur zahlreichen Projekten im wissenschaftlichen Bereich zugutekommen. Diese haben auch das Potenzial Innovationen in einer Vielzahl von Anwendungen für den 3D-Druck mit hohem Durchsatz und strengen Qualitätsanforderungen voranzutreiben.
Die DMG Digital Enterprise SE ist ein Hersteller auf dem Gebiet der additiven Technologie, der 3D-Druckmaterialien und der digitalen Fertigungstechnik. DMG verfügt über spezifisches Know-how und Erfahrung in der Anwendung des 3D-Drucks. Das Forschungs- und Entwicklungsteam für die Moiin-Materialien ist besonders daran interessiert, mehr Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie sich die Materialien in einem Ultrahochvakuum verhalten und dies in noch bessere Materialien für die additive Fertigung umzusetzen.