Was ist 3D-Druck mit Kunstharz?

Was ist Harz-3D-Druck? Wenn Sie neu in dieser 3D-Drucktechnologie sind, finden Sie in diesem Leitfaden alles, was Sie wissen müssen.

In diesem Leitfaden werden wir über die Verwendung von Harz für den 3D-Druck, ihre Vorteile und die Feinheiten der Arbeit mit ihnen sprechen. Dies ist ein detaillierter Leitfaden für den Druck, der Ihnen helfen wird, alles zu verstehen, was Sie über die Erstellung von Modellen mit Harz-3D-Druckern wissen müssen.

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Was ist 3D-Druck mit Kunstharz?

Im Vergleich zu anderen Arten des 3D-Drucks hat der Harzdruck eine Reihe von Vorteilen. Die wichtigsten Vorteile sind:

• Die Fähigkeit, geometrisch komplexe Objekte mit vielen kleinen Details zu produzieren
• Perfekt glatte Oberflächen der gedruckten Objekte zu erzeugen
• Es kann eine breite Palette von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften für den 3D-Druck verwendet werden.
• Ausgezeichnete physikalische und mechanische Eigenschaften der Drucke, die eine einfache Weiterverarbeitung – Kleben, Schleifen, Färben usw. – ermöglichen

Allerdings war die Ausrüstung für den 3D-Druck von Harz lange Zeit sehr teuer und nur für Profis erhältlich.

Aufgrund der rasanten Fortschritte in der Optoelektronik sind die Kosten für die Geräte in den letzten Jahren jedoch drastisch gesunken. Die Kombination aus niedrigem Preis und hoher Druckqualität hat 3D-Drucker aus Kunstharz sehr beliebt gemacht. Infolgedessen haben 3D-Druckerhersteller, vor allem chinesische, den Markt mit einer Vielzahl von Harz-3D-Druckermodellen für den privaten und industriellen Gebrauch überschwemmt.

Resin-Drucker unterscheiden sich von den bereits bekannten FDM-Druckern. Und da die Drucker immer beliebter werden, ist es sinnvoll, sich mit der Vorbereitung der Dateien, der Nachbearbeitung der Drucke und der Sicherheit zu befassen.

Vorbereiten von Dateien für den 3D-Druck mit Kunstharz

Auffüllen des Modells

Bei der Arbeit mit Harzdruckern ist zu beachten, dass diese nicht in der Lage sind, den Innenraum von Modellen automatisch zu “füllen”, wie es ein FDM-Drucker tut.

Eine Kugel zum Beispiel wird als massiver Ball gedruckt. Dadurch wird das Modell extrem sperrig. Außerdem wird dadurch Harz verschwendet und die Aushärtung erschwert. Daher erfordern Dateien mit hohlen Modellen eine spezielle Bearbeitung. Die Bearbeitung kann mit dem Programm Meshmixer durchgeführt werden.

Richtige Orientierung

Der Harz-3D-Druck bietet die beste Qualität, wenn die Ebene, auf der die Schichten erzeugt werden, nicht mit den Ebenen des Objekts übereinstimmt. Das heißt, dass die Schichtebene in einem bestimmten Winkel angeordnet sein muss.

Dies unterscheidet sich von der Funktionsweise von FDM-Druckern.

Die Wahl des Harzes

Bis vor kurzem wurde der Markt für 3D-Druckharze von chinesischen Herstellern beherrscht. Die von amerikanischen und europäischen Herstellern produzierten Harze waren recht teuer und für die einheimischen Verbraucher nicht ohne weiteres erhältlich.

In letzter Zeit sind jedoch auf dem amerikanischen und europäischen Markt Qualitätsharze aus heimischer Produktion aufgetaucht. Diese Harze sind in Bezug auf Preis, Druckfreundlichkeit und Druckqualität mit den chinesischen vergleichbar. Außerdem zeichnen sie sich dadurch aus, dass sie fast geruchlos sind.

[su_note]ACHTUNG: Beim Umgang mit Harzen und Lösungsmitteln sind die Sicherheitsvorschriften zu beachten.[/su_note]

Vorbereiten des Druckers

Beim Entfernen eines Drucks werden häufig Harztröpfchen auf den Drucker und die umliegenden Oberflächen verschüttet. Um mögliche Schäden zu minimieren, stellen Sie den Drucker in einen Behälter mit niedrigem Rand und ausreichend großem Fassungsvermögen, bevor Sie das Harz in die Küvette gießen.

Für den Fall, dass etwas schief geht, können Sie ein billiges Tablett oder Backblech verwenden. Wenn Sie diese improvisierten Schutzvorrichtungen verwenden, wird das Harz, selbst wenn es aus der Küvette spritzt und aus dem Drucker fließt, nicht über den Ständer hinaus gelangen.

Post-Print-Verarbeitung

Auswahl der Lösungsmittel

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Nach Beendigung des Druckvorgangs muss das entstandene Modell von dem nicht ausgehärteten Harz, das es bedeckt, gereinigt werden. Hierfür benötigen Sie ein Lösungsmittel.

Das beste Lösungsmittel für Photopolymerharze ist Isopropylalkohol. Er hat eine geringe Toxizität, eine relativ geringe Flüchtigkeit und ist leicht erhältlich. Außerdem unterliegt er, anders als Ethylalkohol, keinen staatlichen Vorschriften.

Auswahl der Bestände

Verwenden Sie einen Kunststoffbehälter (z. B. einen Tupperware-Behälter) und ein Sieb, um den Druck zu reinigen. Das gedruckte Modell sollte in ein Sieb gelegt werden, und das Sieb in einen Behälter, so dass das hineingegossene Lösungsmittel das Modell vollständig bedeckt.

Im Lieferumfang eines jeden Harz-3D-Druckers ist ein Kunststoffspatel enthalten, mit dem der Druck von der Plattform entfernt werden kann. Erfahrungsgemäß sind die Schneidkanten von Kunststoffspateln jedoch selten scharf genug, um den Druck ohne Beschädigung zu entfernen. Daher ist es besser, einen Metallspachtel zu verwenden, den man in jedem Baumarkt kaufen kann.

Reinigung des Drucks

Nachdem der Druckvorgang beendet ist und die Plattform mit dem fertigen Druck angehoben wurde, warten Sie einige Minuten, bis überschüssiges Harz aus dem Druck und der Plattform ausgelaufen ist. Heben Sie danach das Druckerschild an und nehmen Sie die Plattform ab.

Halten Sie die Druckplattform mit einer Hand und einen Spatel in der anderen Hand. Verwenden Sie den Spatel, um den Druck von der Plattform zu lösen, und lassen Sie ihn in ein Sieb fallen, das sich in einem mit Lösungsmittel gefüllten Behälter befindet. Danach setzen Sie die Plattform wieder in den Drucker ein, um zu vermeiden, dass das restliche Harz auf der Plattform Flecken hinterlässt.

Schütteln Sie das Sieb zwei bis drei Minuten lang vorsichtig, ohne es aus dem Lösungsmittel zu nehmen. Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass das restliche Harz vollständig aufgelöst ist, nehmen Sie den Druck aus dem Sieb. Der gereinigte Druck ist nun bereit für den letzten Arbeitsgang – die UV-Härtung.

Heilung des Drucks

Zum Aushärten von 3D-Harzmodellen müssen Sie eine Ultraviolettkamera verwenden. Legen Sie den Druck in die Kamera und setzen Sie ihn 3-5 Minuten lang der Bestrahlung aus.

Sie können auch Sonnenlicht zum Aushärten von Drucken verwenden. Dies ist jedoch nur dort möglich, wo der UV-Index hoch genug ist, d. h. in den äquatorialen und subäquatorialen Zonen. Außerdem erwärmt sich bei der Aushärtung unter Sonnenlicht das nicht ausgehärtete Druckmaterial stark und kann verformt werden.

Kältere Gebiete haben einen niedrigen UV-Indexwert. Wenn Sie in einem solchen Gebiet leben, bleibt Ihnen nichts anderes übrig, als Ihre Modelle mit einer UV-Kamera auszuhärten.

Fragen zur Sicherheit

Brandsicherheit

Isopropylalkohol bildet mit Luft explosive Gemische und ist leicht entzündlich. Harze sind in der Regel nicht brennbar, geben aber beim Erhitzen gasförmige Stoffe ab, die toxisch wirken.

Daher müssen alle Arbeiten im Zusammenhang mit dem 3D-Druck von Harzen fern von Wärmequellen, Funken und offenen Flammen durchgeführt werden. Stellen Sie außerdem sicher, dass Ihre Werkstatt ein gut belüfteter Bereich ist.

Schutz der Haut

Photopolymerharze sind giftig. Außerdem sind sie mäßig viskos, spritzen leicht und haften sofort auf jeder Oberfläche, auf die sie treffen. Tragen Sie daher bei der Arbeit mit Harz Handschuhe und geschlossene Kleidung. Wenn die Zusammensetzung mit der Haut in Berührung kommt, waschen Sie sie mit viel Wasser ab. Wenn Sie Rötungen oder schwere Verbrennungen feststellen, suchen Sie einen Arzt auf.

ERHÄLTLICH BEI HOMEDEPOT

Das Harz auf den Handschuhen härtet langsam aus und färbt weiterhin alles, was Sie berühren. Achten Sie darauf, dass Sie nach dem Herausnehmen des Modells aus dem Drucker keine Kleidungsstücke oder Fremdkörper berühren. Wenn Sie die Handschuhe nicht mehr benötigen, ziehen Sie sie aus und drehen Sie sie auf links.

Jedes Paar Handschuhe sollte nur einmal verwendet werden. Sparen Sie nicht daran. Es ist besser, Einweghandschuhe zu wechseln, als Zeit und Mühe auf die Reinigung von Kleidung, Tisch usw. zu verwenden.

Augenschutz

Beim Photopolymerdruckverfahren haben Sie es mit Harzen und Isopropylalkohol zu tun. Jede dieser Substanzen ist schmerzhaft für die Augen und kann Ihre Sehkraft beeinträchtigen. Tragen Sie daher immer eine Schutzbrille.

ERHÄLTLICH BEI WALMART

Falls Harz oder Alkohol in Ihre Augen gelangt, spülen Sie diese einige Minuten lang vorsichtig mit Wasser aus. Bei länger anhaltender Rötung und/oder anhaltenden Beschwerden einen Arzt aufsuchen.

Schutz der Atemwege

Isopropylalkohol ist flüchtig und hat einen stechenden charakteristischen Geruch. Harze haben eine Vielzahl von Gerüchen, von kaum wahrnehmbar bis extrem stark. Sie alle enthalten jedoch flüchtige Bestandteile, die gesundheitsschädlich sind. Daher sollten sowohl der Druck als auch die Reinigung der Drucke nur in gut belüfteten Räumen, vorzugsweise mit Zwangsdurchzug, durchgeführt werden.

Beim Auftreten von Vergiftungserscheinungen (z. B. Schwindel, Kopfschmerzen oder Übelkeit) ist der Raum sofort zu verlassen und frische Luft zu holen. Bei längerem Anhalten dieser Symptome ist ein Arzt aufzusuchen.

Schutz der Umwelt

Die Bestandteile der Harze erhöhen den pH-Wert in der Umwelt, was die Intensität des Kreislaufs der organischen Materie im System Boden-Pflanze verringert. Wenn die Bestandteile ins Wasser gelangen, stören sie die Selbstreinigungsprozesse der Gewässer. Außerdem wirken sie sich nachteilig auf die Umweltbewohner aus, d. h. auf Fische, Phytoplankton, Algen usw.

Leeren Sie daher nach der Reinigung des Drucks das gebrauchte Lösungsmittel nicht in den Abfluss. Gießen Sie es stattdessen in einen nicht benötigten Behälter und lassen Sie den Alkohol verdampfen. An den Wänden des Behälters bleibt ein dünner Harzfilm zurück, der schnell aushärtet. Sie können den Behälter dann zusammen mit anderen festen Haushaltsabfällen entsorgen.

Muster drucken

Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für Drucke aus dem 3D-Druck mit Harz.

Schlussfolgerung

Der 3D-Druck mit Kunstharz bietet eine höhere Genauigkeit und Haltbarkeit als der FDM-Druck mit Kunststofffilament. Allerdings müssen Sie bei dieser Technologie sorgfältig mit den flüssigen Rohmaterialien umgehen. Außerdem brauchen Sie einige Kenntnisse über den 3D-Druck von Resin-Modellen.

Wenn Sie die einfachen Regeln und Tipps aus diesem Artikel befolgen, können Sie den Harz-3D-Druck schnell beherrschen und hochpräzise Objekte mit einer glatten Oberfläche erstellen, wobei Sie viele Anfängerfehler vermeiden.