Auswahl des 3D-UV-Harzmaterials für den 3D-Druck

In letzter Zeit ist 3D-Druckharz aufgrund der gesunkenen Maschinen- und Materialpreise plötzlich sehr beliebt geworden. Auch die Qualität des UV-Harzmaterials hat sich deutlich verbessert, da Hobbyverbraucher auch gutes Harz für ihren 3D-Druck benötigen. Aufgrund der Toxizität des Materials ist 3D-Druck mit selbsthärtendem Harz nicht jedermanns Sache, es sind jedoch immer mehr Arten von 3D-Harzdrucken auf dem Markt erhältlich.

Für Anfänger im Harz-3D-Druck – UV-Harz unterscheidet sich von normalem Harz (zum Gießen), da UV-Harz UV-Licht verwendet, um Photopolymermaterial auszuhärten, und normales Harz andere Chemikalien verwendet, um das Material auszuhärten. Daher ist die Handhabung von UV-3D-Druckharz etwas anders, aber es handelt sich immer noch um im Rohzustand giftiges Harz, das vor der Entsorgung weiterverarbeitet werden muss. Der Benutzer muss außerdem PSA (persönliche Schutzausrüstung) wie Nitrilhandschuhe und eine Gesichtsmaske tragen, da er nicht nur mit Harzmaterial, sondern auch mit flüssigen Chemikalien hantiert, um das 3D-Druckergebnis nachzubearbeiten. Aus diesem Grund ist diese Art des 3D-Drucks nicht für Benutzer unter 14 Jahren geeignet. Auch wenn einige der angegebenen Materialien mit Wasser abgewaschen werden können, muss mit flüssigem Harz verunreinigtes Wasser gründlich und richtig aufbereitet werden.

Vor einigen Jahren wurde UV-3D-Druckharz hauptsächlich nur im Industriebereich verwendet – doch seit kurzem sind mehr und mehr günstige mSLA/DLP-3D-Drucker auf dem Markt erhältlich und immer mehr Einzelanwender verwenden diesen 3D-Drucker für Hobbyzwecke zu Hause.

Dies sind die Hauptfunktionen des 3D-Harzdrucks, die der durchschnittliche Kunde benötigt:

1. Preis

Die Kosten sind das Haupthindernis bei diesem 3D-Druck, da Drucker- und Materialpreise nicht nur die Kosten für diesen 3D-Druck ausmachen. Es fallen auch Kosten wie Reinigungsflüssigkeit, einmalige Verwendung von persönlicher Schutzausrüstung und sonstige Werkzeuge und Geräte für die Nachbearbeitung an. Deshalb ist der Materialpreis entscheidend. Doch jetzt wird der Preis von UV-Harz für den 3D-Druck für Heimanwender als „akzeptabel und erschwinglich“ angesehen. Beim früher eingeführten SLA-Harz-3D-Druck konnte 1 Liter Harz (ca. 900 g Gewicht) etwa 60–100 USD kosten, doch jetzt können Benutzer hochwertiges Standardharz für Prototypen oder Hobbys für nur 20 USD erhalten. Bei diesem Materialpreis werden 3D-Druckharze schnell sehr populär. Für den Harz-3D-Druck gibt es viele unterschiedliche 3D-Druckerharze zu unterschiedlichen Preisen. Einige in der Technik verwendete 3D-Druckerharze sind viel teurer als Standardharze.

2. Einfach zu bedienen

Die Qualität des Harzmaterials ist ein weiterer Aspekt, bei dem Benutzer den Verarbeitungsaufwand reduzieren möchten. Der 3D-Druck von Harzen erfordert viel Bearbeitungszeit. Vom Schneideprozess, der ziemlich zeitaufwändig ist, über die Vorbereitung der Maschine, damit sie fehlerfrei drucken kann, über das Waschen, Reinigen und Entfernen der Unterstützung bis hin zur endgültigen Aushärtung. Hochwertige 3D-Druckharze haben eine niedrige Viskosität und sind daher einfacher zu drucken. Die Viskosität des Harzes wurde in MPA-Standardeinheiten gemessen. Der Unterschied zwischen hoher und niedriger Viskosität ist:

Hohe Viskosität: Schwierig zu drucken, längere Druckzeit, schwierige Einstellung, aber gute mechanische Eigenschaften des gedruckten Teils.

Niedrige Viskosität: Einfach zu drucken, kürzere Druckzeit, zerbrechlicher im Vergleich zu Harz mit höherer Viskosität

Auch die Drucktemperatur für Harz muss berücksichtigt werden, da Harz bei unter 20 °C nicht richtig gedruckt werden kann. Seien Sie also beim Drucken mit Harz im Winter vorsichtig, der Benutzer muss ein VAT-Heizmodul oder ein beheiztes Gehäuse verwenden.

Jetzt gibt es auch wasserwaschbares Harz, was den Benutzerkomfort erhöht. Das Waschen mit IPA (Isopropylalkohol) über 95 % ist jedoch immer noch vorzuziehen, da sich das Harzöl nur schwer entfernen lässt.

Einige Harze weisen außerdem eine schlechte Farbpartikeltrennung auf, was bei langen Druckvorgängen nicht gut ist, da sich die Farbe zwischen dem unteren und dem oberen Druck unterscheidet.

3. Giftig und Geruch

Harz hat definitiv einen schlechten Geruch und ist giftig. Aber einige Produkte wie SUNLU-Harz haben einen weniger starken Geruch. Der Benutzer kann einen Aktivkohle-Luftfilter in der Nähe des Druckers oder der Verarbeitungsstation verwenden, um den größten Teil dieses Geruchs zu reduzieren. Es ist vorzuziehen, dass der für den 3D-Druck von Harz verwendete Raum eine spezielle Belüftung hat oder sich in der Nähe eines Fensters befindet. Es ist nicht nur der Geruch, sondern auch die giftige Luft, die durch Harzdruckdämpfe entsteht, muss berücksichtigt werden.

4. Ablauf des Materials

Beim Betrachten von 3D-Druckharzen findet der Benutzer ein Verfallsdatum auf dem Etikett. Ja, UV-Harzmaterial hat ein Verfallsdatum, aber das bedeutet nicht, dass es nach Ablauf nicht mehr verwendet werden kann.

UV-Harz behält seine Eigenschaften, wenn das Siegel nicht geöffnet wird. Bedenken Sie jedoch, dass das Drucken mit abgelaufenem Harz leicht zu Fehldrucken führen kann oder das Ergebnis bei Verwendung der aktuell voreingestellten Profile nicht dasselbe ist. Nach dem Öffnen des Siegels der Harzflasche ist es ratsam, es innerhalb von 3 Monaten zu verwenden, da das Harz bereits der Luft und Feuchtigkeit ausgesetzt war.

5. Typenbereich des Harzes

Auf dem Markt sind einige Harzarten erhältlich:

1. Standardharz: Dieses Harz wird häufig von Hobbybastlern verwendet, insbesondere für den 3D-Druck von Miniaturen und Figuren, da es leicht erhältlich und sehr günstig ist. Der Nachteil dieses Harzes ist seine Zerbrechlichkeit – das gedruckte Teil/Modell kann beim Herunterfallen leicht beschädigt/zerbrochen werden.
2. Mit Wasser abwaschbares Harz: Diese Art von Harz ist eigentlich ein Standardharz, hat aber eine andere Formel und kann nur mit Wasser anstatt mit Testbenzin (chemisches Zeug) gereinigt und abgewaschen werden. Für das beste Ergebnis muss es jedoch mit IPA (Isopropylalkohol) abgewaschen werden.
3. ABS-ähnliches Harz: Diese Art von Harz hat nach dem Drucken und Aushärten gute mechanische Eigenschaften, die denen von ABS fast ähnlich sind. Im Gegensatz zu Standardharz, das zerbrechlich ist und leicht reißt und bricht, ist ABS-ähnliches Harz haltbarer und schlagfester.
4. Flexibles Harz: Wie der Name schon sagt, erzeugt das Harz flexibles Material wie Gummi. Es ist ziemlich schwierig, es zu fixieren und zu drucken, da es beim Aushärten während des Druckens nicht vollständig hart ist, sondern ein wenig Flexibilität eine Rolle spielt. Daher muss die Druckgeschwindigkeit drastisch gedrosselt werden. Der Aushärtungsprozess dieses Materialtyps bringt auch andere Schwierigkeiten mit sich, wie Verformungen durch leichtes Schrumpfen.
5. Pflanzliches / Öko-Harz: Pflanzliches Harz ist eine neue Art von Harz, das pflanzliches Öl zum Mischen mit Harz verwendet. Es besteht nur zu 50 % aus pflanzlichem Öl und ist daher nicht vollständig umweltfreundlich. Dieses Harz ist jedoch noch in der Entwicklung, da das Ergebnis des Harzes eine gute Stabilität aufweist.
6. Robustes Harz / Nylonähnliches Harz: Robustes Harz ist ein Industrieharz mit sehr guten mechanischen Schlageigenschaften. Es hat eine etwas höhere Viskosität und einen starken Geruch. Es ist jedoch stabil und reißt/bricht nicht so leicht, wenn es gebogen wird.
7. Hochtemperaturharz: Ein weiterer Harztyp, der Temperaturen von 170–190 °C (über 300 °F) standhält. Dieses Harz wird in der Industrie hauptsächlich als Form oder für Hochtemperaturanwendungen verwendet.
8. Wachsähnliches Harz: Wachsähnliches Harz ist ein Harz, das beim Brennen im Ofen keine Rückstände hinterlässt. Es ist ein Harz zum Herstellen von Schmuckgussprodukten. Dieses Harz hat auch eine hohe Viskosität und eine schwierige Einstellung, um ein gutes Ergebnis zu erzielen.

Harz-3D-Drucker sind derzeit sehr günstig und es können viele verschiedene Harze auf diese günstigen Drucker aufgetragen werden. Die Branche wird sich mit dieser erschwinglichen Technologie schnell verändern. Auch wenn sie im Vergleich zu FDM/FFF nicht so benutzerfreundlich und sicher sind, versuchen Harz-3D-Drucker, mit der Materialverbesserung Schritt zu halten.