---
title: "Forscher des LLNL entwickeln 3D-Drucktechnik mit zwei Wellenlängen"
url: https://www.voxelmatters.com/de/forscher-des-llnl-entwickeln-3d-drucktechnik-mit-zwei-wellenlaengen/
date: 2025-06-29
modified: 2025-06-29
lang: de
author: "Edward Wakefield"
description: "Laut dem Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) haben Forscher eine neuartige 3D-Drucktechnik entwickelt, bei der komplexe Strukturen mithilfe von Licht aufgebaut und anschließend das Stützmaterial sauber aufgelöst werden, wodurch sich..."
categories:
  - "Multimaterial-3D-Druck"
  - "Photopolymer-Harze"
tags:
  - "future"
image: https://www.voxelmatters.com/wp-content/uploads/2025/06/External_DualWave_875x500-640x366.jpg
word_count: 537
---

# Forscher des LLNL entwickeln 3D-Drucktechnik mit zwei Wellenlängen

[Laut dem Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)](https://www.llnl.gov/article/53036/llnl-team-tackles-support-structure-bottlenecks-dual-wavelength-3d-printing) haben Forscher eine neuartige 3D-Drucktechnik entwickelt, bei der komplexe Strukturen mithilfe von Licht aufgebaut und anschließend das Stützmaterial sauber aufgelöst werden, wodurch sich die Möglichkeiten der [additiven Fertigung mit mehreren Materialien](https://www.voxelmatters.com/llnl-advances-cellular-fluidics-with-multi-material-3d-printing/) erweitern.

Beim 3D-Druck verursachen herkömmliche Stützen oft zusätzlichen Zeitaufwand, Abfall und Risiken, insbesondere beim Drucken komplizierter Teile. In einer neuen Studie, die in [ACS Central Science veröffentlicht](https://doi.org/10.1021/acscentsci.5c00337) wurde, beschreibt ein Team des LLNL in Zusammenarbeit mit Forschern der University of California, Santa Barbara (UCSB) einen „One-Pot”-Druckansatz, bei dem zwei Lichtwellenlängen verwendet werden, um gleichzeitig permanente Strukturen und temporäre Stützen aus einer einzigen Harzformulierung herzustellen.

Die Methode löst ein seit langem bestehendes Problem in der additiven Fertigung: die Herstellung von hängenden oder überhängenden Strukturen ohne umständliche Gerüste, die manuell entfernt werden müssen – ein wesentliches Hindernis für die breite Einführung von DLP-3D-Drucktechnologien (Digital Light Processing).

„Diese Arbeit erweitert die wachsende Palette der Möglichkeiten des Multimaterialdrucks um eine weitere Option“, sagte der leitende Forscher und LLNL-Mitarbeiter Maxim Shusteff. „Die Verwendung mehrerer Materialien ist für viele Fertigungsprozesse von entscheidender Bedeutung, was mit dem 3D-Druck bisher nur schwer zu realisieren war. Das manuelle Entfernen von Stützen, die aus dem gleichen Material gedruckt wurden, ist einer der Engpässe, die den [Einsatz von DLP](https://www.voxelmatters.com/goeroptics-unveils-dlp-3d-printing-light-engine/) in der Produktion verhindern und die Genauigkeit der Teile beeinträchtigen – das Auflösen eines Opfermaterials ist viel besser automatisierbar und weniger aufwendig.“

Eine der wichtigsten Innovationen der Studie ist ein speziell angefertigter DLP-Drucker mit negativer Bildgebung bei zwei Wellenlängen (DWNI), der von Mitautor und LLNL-Ingenieur Bryan Moran patentiert wurde. Das System verwendet ein einziges digitales Mikrospiegelgerät, um gleichzeitig ultraviolettes (UV) und sichtbares Licht zu projizieren, wobei jedes Licht eine andere chemische Reaktion auslöst. Das UV-Licht verfestigt die endgültige Epoxidstruktur, während das sichtbare Licht einen abbaubaren Duroplast aushärtet, der so konzipiert ist, dass er sich nach dem Drucken auflöst.

Nach der thermischen Nachbearbeitung werden die gedruckten Objekte in eine einfache Lösung auf Wasserbasis gelegt, in der sich die Stützen sanft auflösen, sodass die Primärstruktur intakt bleibt und keine Schäden oder Rückstände zurückbleiben. Das Team demonstrierte erfolgreich frei schwebende Designs, darunter ineinandergreifende Ringe und eine Kugel in einem Käfig – Formen, die mit herkömmlichen Schicht-für-Schicht-Verfahren nur schwer oder gar nicht herzustellen sind.

Der Ansatz bietet praktische Vorteile: reduzierte Druckzeit, minimaler Materialabfall und verbesserte Auflösung. Außerdem entfällt die Notwendigkeit, während des Druckvorgangs die Harze zu wechseln, was laut den Forschern ein häufiges Hindernis beim [3D-Druck mit mehreren Materialien](https://www.voxelmatters.com/japanese-scientists-unveil-multi-material-metal-pbf-breakthrough/) ist.

„Unser Verfahren des Ein-Topf-Embedded-Drucks verbessert die Genauigkeit von nicht abgestützten, frei schwebenden Strukturen wie Überhängen und Auslegern, indem es abbaubare Stützen verwendet, die als temporäre Gerüste dienen, um ein Zusammenbrechen und eine Fehlausrichtung während der Herstellung zu verhindern“, sagte die Erstautorin Isabel Arias Ponce, Stipendiatin des UC National Laboratory Fees Graduate Scholar und angehende Materialingenieurin am LLNL. „Darüber hinaus könnten bewegliche Komponenten – wie Scharniere und Verriegelungssysteme – vor Ort hergestellt werden, indem einfach eine abbaubare Schnittstelle zwischen mehreren Teilen strukturiert wird. Dies würde die manuelle Montage überflüssig machen und die Produktionseffizienz steigern.“

Die Arbeit wurde durch das Laboratory Directed Research and Development Program und das Lawrence Postdoctoral Fellowship am LLNL finanziert. Zu den Co-Autoren gehören der ehemalige LLNL-Postdoktorand Sijia Huang, derzeit Assistenzprofessor an der University of Utah, und Professor Craig Hawker von der UCSB.