Der 3D Druck eignet sich nicht für technische Bauteile oder Prototypen – auch in der Modebranche oder für die Herstellung von Schmuckstücken lässt sich additive Fertigung nutzen. Für besonders schöne Ergebnisse empfehlen wir den Schmuck-Druck mit Gold. Auch besonders feine oder detailreiche Verzierungen sind kein Problem – die perfekte Lösung, um schnell und einfach zur eigenen luxuriösen Schmuckkollektion zu gelangen.
Vorteile sind u.a. die Abriebfestigkeit oder die Hautverträglichkeit – und natürlich das exklusive Design. Mittlerweile gibt es verschiedene Verfahren, um Objekte aus oder mit Gold per 3D Druck zu fertigen. Diese stellen wir Ihnen vor und geben einen Ausblick, welche Verfahren in Zukunft spannend werden.
1) 3D Druck der Gold-Gussform
Bislang funktionierte der Gold 3D Druck auf die gleiche Weise wie der 3D-Druck mit Silber, das heißt als eine Kombination von Additiver Fertigung und traditionellem Schmiedehandwerk. Die Entwürfe der späteren 3D-Modelle werden in Wachs gedruckt. Daraus wird ein Abguss in Gips oder Keramik erzeugt, der anschließend im Hochofen erhitzt wurde. Das flüssige Gold wird dann in diese Gussform gegossen, wo es in der zuvor in den 3D-Dateien festgelegten Form erkaltete.
Dieses mögliche Gold 3D Druck-Verfahren findet natürlich auch weiterhin Verwendung in der Welt des Schmuck-Drucks. Möglich ist beispielsweise Gold mit 14 oder 18 Karat in Gelbgold. Einer der größten Nachteile sind dabei die hohen Kosten.
2) Epoxy Objekte metallisiert mit Gold
Bei diesem Ansatz besteht zwar das Objekt selbst nicht aus Gold, sondern es wird auf ein 3D gedrucktes Modell, aus beispielsweise PA-Kunststoff, eine Goldschicht aufgetragen. Der Vorteil liegt auf der Hand: Die Kosten sind wesentlich geringer und der Goldlook ist dennoch gegeben. Das Verfahren des Metallisierens ähnelt dem der Galvanisierung, allerdings wird dabei ein noch hochwertigerer Feinschliff erzeugt.
3D Activation hat diese Technik beispielsweise erfolgreich bei dem goldenen 3D gedruckten Kleid der Künstlerin Pia Hinze angewandt, welches u.a. auf der New Yorker Fashion Week gezeigt wurde.
3) Gold 3D Druck durch selektives Lasersintern
Die Innovation im Gold 3D Druck kommt aus den Niederlanden: Forschern der Universität Twente ist es gelungen, Gold nun auch mit dem aus der PA-Verarbeitung bekannten Selektive Lasersintern zu drucken. (vgl. Pressemitteilung, vom Juni 2015). 3D-Druck-Kennern ist dieses, auf dem lokalen Verschmelzen einzelner Schichten mittels Laserstrahl beruhende 3D-Druckverfahren, schon seit geraumer Zeit ein Begriff. Normalerweise wird das Selektive Lasersintern (bekannt auch als SLS-Druck) allerdings in der 3D-Druck-Verarbeitung von PA-Kunststoffen eingesetzt.
Gold 3D Druck auf Tröpfchen-Basis
Zunächst einmal besteht das Hauptproblem beim Gold 3D Druck (wie auch bei anderen Metallen) in dessen hoher Schmelztemperatur. Für dieses Problem haben die niederländischen Forscher eine Lösung in Form eines gepulsten Lasers gefunden, der einen kleinen Bereich eines dünnen Metallfilms so weit erhitzt, dass sich ein kleines Tröpfchen aus dem Film löst. Dieser tropft nun auf ein Substrat, welches als Basis für den eigentlichen Prozess des Selektiven Lasersinterns dient.
Um den Tropfen eine möglichst hohe Geschwindigkeit zu verleihen, kommt hierbei ein vergleichsweise Hoch-energetischer Laserstrahl zum Einsatz. Die Geschwindigkeit der Tröpfchen dient dabei keineswegs in erster Linie der Beschleunigung des Druckvorgangs, vielmehr optimiert sie deren Form entscheidend. Die so beschleunigten Gold-Tröpfchen werden nämlich scheibenförmig und in dieser Form hart, was die Stabilität der 3D-Druck-Struktur entscheidend verbessert.
Treffsicherheit der Gold-Tröpfchen größte Herausforderung
Eine noch zu bewältigende technische Herausforderung bei dieser Technologie liegt in der Treffsicherheit der Gold-Tröpfchen. Bei einem derart starken Laser ist es bislang nämlich noch nahezu unvermeidbar, dass einige Tropfen auch neben dem gewünschten Punkt landen. Dieses Problem muss noch gelöst werden, woran das Forscherteam aus Twente natürlich intensiv arbeitet.
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