Die Stereolithographie und ihre artverwandten additiven Fertigungsverfahren die durch
fokussierte UV-Laserstrahlung räumliche Lichtmodulation oder durch Multiphotonenpolymerisation
flüssige Photopolymere selektiv aushärten und 3D-Objekte fertigen können haben seit Mitte der
80er Jahren ihren Siegeszug als neue und bahnbrechende Technologie angetreten. Insbesondere für
die Entwicklung von Prototypen in schnellen Entwicklungszyklen waren diese neuen Verfahren eine
deutliche Vereinfachung. Das Einsatzgebiet der additiven Fertigungsverfahren auf Basis von
Photopolymeren wandelt sich hin zur Fertigung von einsatzfähigen Prototypen. Dieser Schritt zu
funktionalen Produkten macht es erforderlich dass die Materialien auch die mechanischen
physikalischen und (bio-) chemischen Anforderungen der jeweiligen Applikationen erfüllen.
Dadurch rückt neben der technischen Entwicklung der Verfahren die Weiterentwicklung der
Materialen ins Interesse von Forschung und Entwicklung. Lichtinduzierte Reaktionen wie die
Photopolymerisation von (Meth-) Acrylat- Vinylester oder Epoxidgruppen gehören in der
Stereolithographie bereits zum Stand der Technik. Mit dem Konzept zur Click-Chemie wurden im
Jahr 2001 Reaktionstypen zur schnellen und zielgerichteten Synthese von organischen Molekülen
beschrieben. Zu den Click-Reaktionen wird auch die Reaktion von Thiolen mit ungesättigten
Kohlenwasserstoffen (En) gezählt. Die als Thiol-En bezeichnete Reaktion kann durch Licht
initiiert werden und führt bei polyfunktionalen Monomeren (_ 2) zu einem Polymer. In der
vorliegenden Arbeit wird der materialwissenschaftliche Ansatz untersucht derartige Thiol-En
Photopolymere zu entwickeln (formulieren) und diese in der Stereolithographie zu verarbeiteten.
Analog zum Stand der Technik werden die Materialien zuerst bei gängigen Wellenlängen
verarbeitet (Stereolithographie bei _=355 nm und Projektionsverfahren bei _~ 400 nm). Aufbauend
wurde der technische Ansatz geprüft Anlagen auf niedrigere Wellenlängen (_ < 300 nm)
umzurüsten um dadurch eine direkte Initiierung der Thiol-En Reaktion (ohne Photoinitiator &
Absorber) unter räumlicher und zeitlicher Kontrolle der Polymerisation zu erzielen. Dabei wurde
ein neues Prozessregime für die Direktinitiierung der Thiol-En Photopolymere bei 266 nm
identifiziert und das zugehörige Prozessfenster für gepulste und Dauerstrich-Laserstrahlquellen
beschrieben.
