Harz-Druck

Dieser Abschnitt behandelt wichtige Praktiken für Einsteiger ins Resin-Drucken, die eine ähnliche Maschinenausstattung anstreben.

Resin-Drucke. Das Benchy rechts ist die Standard-Benchy-Größe – zeigt, wie klein Resin-Drucke sein können.

Vor dem Start

Es wird dringend empfohlen, ein umfassendes YouTube-Video über Resin-3D-Druck für Anfänger anzusehen. Dieses Video kann Anleitung zur Einrichtung geben und häufige Probleme behandeln. Wir empfehlen dieses hier von Teaching Tech.

Unangekündigte Aspekte des Resin-Drucks

Während Resin-Druck hochwertige Ergebnisse liefert, wird die umfangreiche Nachbearbeitung oft nicht erwähnt. Das Reinigen des Vats und der gesamten Einrichtung nach jedem Druck kann ungefähr eine Stunde dauern.

Ein eigener Arbeitsbereich ist notwendig. Wählen Sie einen Bereich, der leicht zu reinigen ist und kleine Verschüttungen aushält. Silikonmatten und Kontaktpapier auf Werkbänken erleichtern das Abkratzen von Drucken und das Reinigen von Oberflächen.

Verschüttetes Resin ist giftig, schwer zu reinigen und schädigt Teppiche. Aufgrund des starken Geruchs sind angemessene Belüftung und/oder Luftfiltration erforderlich.

Resin-Druck eignet sich am besten für spezielle Projekte oder wenn mehrere Drucke geplant sind. Es sollte vermieden werden, Resin über längere Zeit im Vat stehen zu lassen; idealerweise sollte alles innerhalb von 24 Stunden gereinigt werden. Während Resin ein paar Tage im Vat verbleiben kann, wenn es vor UV-Licht geschützt ist, muss es vor dem nächsten Druck durchmischt werden. Es wird empfohlen, die Zeit, in der Resin im Vat steht, zu begrenzen.

Resin-Druck bietet unvergleichliche Qualität, erfordert jedoch Bewusstsein für den Reinigungsprozess.

Aufrüstung auf eine Flex-Plate

Die Aufrüstung auf eine Flex-Plate kann das Entfernen von Drucken vereinfachen. Diese magnetischen Bauplatten können den Vorgang erleichtern.

Das Entfernen von Drucken von der Bauplatte ist beim Resin-Druck schwieriger als beim FDM-Druck. Vorsicht ist notwendig, um kein Chaos zu verursachen, und einige Drucke können sich ohne Beschädigung nur schwer entfernen lassen. Es wird oft empfohlen, Drucke von der Bauplatte anzuheben oder sie schräg zu drucken, da große flache Flächen schwer zu entfernen sein können.

Flex-Plates sind entscheidend für ein vereinfachtes Entfernen von Teilen. Ein einfaches Biegen der Flex-Plate trennt die Teile.

Vorbereitung des Arbeitsplatzes

Ein gut ausgestatteter Arbeitsplatz ist nötig, um Resin-Drucke zu entfernen und zu reinigen. Wesentliche Gegenstände sind eine große Silikonmatte, Kontaktpapier, eine flexible Bauplatte und Nitrilhandschuhe. Latexhandschuhe sollten vermieden werden.

Resin sollte nicht auf die Haut gelangen, daher sind häufige Handschuhwechsel erforderlich. Handschuhe werden beim Eingießen von Resin in das Vat und beim Reinigen der Drucke benötigt. Rechnen Sie damit, mindestens ein bis zwei Paar Handschuhe pro Druck zu verwenden.

Da Resin durch UV-Licht aushärtet, sollte Sonnenlicht oder UV-Bestrahlung des Resin-Vats vermieden werden. Es wird empfohlen, eine Abdeckung für das Vat zu drucken, wenn es nicht in Gebrauch ist, und zu vermeiden, Resin über längere Zeit im Vat zu belassen. Wenn große Fenster vorhanden sind, die Sonnenlicht hereinlassen, sollte der Deckel auf dem Resin-Drucker sein. Auch bei minimaler Lichteinstrahlung ist es wichtig, die UV-Belastung des Vats zu minimieren.

Isopropylalkohol ist zum Reinigen notwendig. Denaturierter Alkohol ist eine Alternative. Es werden beträchtliche Mengen Isopropylalkohol benötigt, insbesondere für größere Drucke. Isopropylalkohol ist nützlich zum Reinigen des Vats und von Werkzeugen wie Spachteln.

Die FEP-Folie an der Unterseite des Vats ist ein Verbrauchsartikel, der ersetzt werden muss. Zusätzliche FEP-Folien in der Größe des Druckers sollten gekauft werden.

Die Kostenplanung für Resin-Druck umfasst den Drucker, die Flex-Plate, Silikonmatte, Kontaktpapier, Alkohol, Ersatz-FEP-Folien, Resin, Waschbehälter, Handschuhe und andere notwendige Ausstattung für den Arbeitsplatz.

Slicing für Resin-Druck

Für Resin-Druck verwendet man typischerweise Slicer wie ChiTuBox, die häufig mit Druckern wie denen von Elegoo verwendet werden. Die Einrichtung eines neuen Druckers in ChiTuBox ist normalerweise unkompliziert, mit Standardeinstellungen, die oft gute Ergebnisse liefern. Belichtungs- und Aushärtezeiten können jedoch je nach spezifischem Drucker und verwendetem Resin stark variieren.

Monochrome LCD-Drucker lassen mehr UV-Licht durch, was zu schnelleren Aushärtezeiten im Vergleich zu Standard-LCD-Druckern führt. Transparente Resine härten auch schneller als undurchsichtige – manchmal in der Hälfte der Zeit. Beispielsweise können bei einem monochromen Drucker wie dem Elegoo Saturn 3 Ultra transparente Schichten bei 50-Mikron-Höhen in etwa 3 Sekunden härten, während schwarze undurchsichtige Resin-Schichten rund 6 Sekunden benötigen könnten. Dickere Schichthöhen erfordern ebenfalls längere Aushärtezeiten. Beachten Sie, dass dies speziell für LCD-Resin-Druckgilt, bei dem ganze Schichten gleichzeitig aushärten. Laser-Resin-Drucker wie die von FormLabs arbeiten anders und neigen dazu, langsamer zu sein.

Beim Konfigurieren von Stützstrukturen verweisen viele erfahrene Nutzer auf Leitfäden zu Support-Einstellungen oder Video-Tutorials. Eine häufig zitierte Methode besteht darin, schwere Stützen an schwebenden Abschnitten zu platzieren, mittlere Stützen an steilen Winkeln und leichte Stützen an kleinen Merkmalen. Manuelles Hinzufügen von Stützen kann zeitaufwendig sein, ist aber oft zuverlässiger als die automatische Generierung von Stützen, die Drucke beschädigen oder Bereiche ungestützt lassen kann.

Die Druckausrichtung beim Resin-Druck unterscheidet sich ebenfalls vom FDM-Druck. Vermeiden Sie große, flache Flächen, die die Bauplatte berühren. Neigen Sie stattdessen die Drucke so, dass nur eine minimale Fläche die Platte berührt, oder heben Sie das gesamte Modell mit der Einstellung "Z Lift Height" an – typischerweise etwa 5 mm – und fügen Sie Stützen an den schwebenden Bereichen hinzu. Große flache Kontaktflächen können das Entfernen von der Bauplatte nahezu unmöglich machen.

Beim Resin-Slicing werden nur volle oder hohle Drucke unterstützt - es gibt keine Option für spezifische Infill-Prozentsätze. Die meisten Drucke werden als solide Modelle ausgeführt, die mehr Material verbrauchen als typische FDM-Drucke. Beim Drucken von hohlen Modellen müssen Entlüftungsöffnungen hinzugefügt werden, damit uncured Resin herausfließen kann. Ohne diese Löcher bleibt Resin eingeschlossen, was Aushärtungs- und Strukturprobleme verursacht. Eine Erhöhung der Wandstärke hilft, Verzug bei hohlen Drucken zu vermeiden, aber Überhänge können dennoch Probleme bereiten, da der Slicer möglicherweise Stützstrukturen innerhalb des Modells erzeugt.

Reinigung und Aushärtung

Bereiten Sie vor dem Entfernen eines Drucks von der Bauplatte ein Becken mit Isopropyl- oder denaturiertem Alkohol vor, das groß genug ist, um den Druck zu tauchen. Die Verwendung von zwei Becken kann hilfreich sein – eines für die anfängliche Spülung und ein anderes für die Endreinigung. Diese Methode verhindert eine schnelle Kontamination der Reinigungslösung und hilft, Alkohol beim Verarbeiten mehrerer Drucke zu sparen.

Es ist ideal, Stützen zu entfernen, bevor Teile in Alkohol gelegt werden, um das Modell nicht zu beschädigen. Sobald die Stützen entfernt sind, legen Sie das Teil in das erste Becken und schrubben es mit einer Zahnbürste, um uncured Resin zu entfernen. Es wird empfohlen, während dieses Vorgangs Nitrilhandschuhe zu tragen. Das Bewegen des Alkohols hilft bei der Reinigung, und Geräte wie der Elegoo Mercury oder Mercury XS können diesen Prozess vereinfachen, indem sie Agitation und Aushärtung in einer Station kombinieren.

Nach dem ersten Waschgang übertragen Sie das Modell für 10–15 Minuten in ein zweites, saubereres Becken. Periodische Agitation während dieser Zeit verbessert die Ergebnisse. Sobald das erste Becken zu stark kontaminiert ist, kann es wie unten beschrieben gereinigt und gegen das zweite ausgetauscht werden, wobei der Zyklus mit frischem Alkohol fortgesetzt wird.

Nach dem zweiten Bad sollte das Teil UV-gehärtetwerden. Dies kann mit einer Aushärtungsstation oder einer DIY-Lösung erfolgen, die aus einer mit reflektierendem Material ausgekleideten Box besteht, die mit UV-LED-Streifen ausgestattet ist. Eine rotierende Plattform wie ein Drehteller sorgt für gleichmäßiges Aushärten. Alternativ können Teile etwa 15 Minuten lang direktem Sonnenlicht ausgesetzt werden. Zu starke UV-Belastung kann jedoch zu Überhärtung und damit Sprödigkeit führen.

Nach dem Nachhärten können transparente Teile trüb erscheinen oder ihren Glanz verlieren. Ein kurzes Aufsprühen mit klarer Glanzlack kann die Transparenz wiederherstellen und die optische Qualität des Drucks verbessern.

Das Reinigen von verwendetem Alkohol ist nicht einfach und sollte niemals durch Eingießen in einen Abfluss erfolgen. Eine sichere Methode besteht darin, den Behälter in Sonnenlicht zu stellen (mit fest verschlossenem Deckel, um Verdunstung zu verhindern), sodass die UV-Strahlen die meisten Resinpartikel verfestigen. Die Mischung kann dann durch ein Sieb gefiltert werden, um verfestigtes Resin vom noch verwendbaren Alkohol zu trennen. Der feste Abfall kann nach dem Aushärten im normalen Müll entsorgt werden.

Materialhinweise

Resin-Drucke links vs. FDM mit einer 0,25-mm-Düse rechts

Alle in der SLA-Drucktechnik verwendeten Resine härten mit UV-Licht aus, das das Material auch nach der ersten Aushärtung weiter beeinflusst. Im Laufe der Zeit führt dies zu zunehmender Sprödigkeit, da fortgesetzte UV-Belastung das Material weiter aushärtet. Dies ist eine häufige Einschränkung der meisten verfügbaren Resine.

Beispielsweise können Resine wie eSUN Hard-Tough anfangs starke, schlagfeste Teile liefern. Nach zusätzlicher UV-Belastung über Tage oder Wochen können diese gleichen Teile jedoch spröde werden und zum Reißen neigen. Um dieses Problem zu mildern, kann ein UV-blockierender Primer aufgetragen werden, um weitere Belastung zu verhindern. Dies kann zwar das Aussehen des Drucks verändern, hilft aber, die Festigkeit des Teils im Laufe der Zeit zu erhalten.

Für Anwendungen, die hohe mechanische Festigkeit erfordern, ist SLA-Resin-Druck möglicherweise nicht die ideale Lösung. Es gibt zwar anekdotische Berichte über bessere Ergebnisse durch Mischen von harten und flexiblen Resinen – zum Beispiel durch Kombinieren von Siraya Blu und Siraya Tenacious mit Siraya ABS - können die Ergebnisse variieren und erfordern Tests. Schutz-Topcoats, wie klare Glanzsprays, können helfen, Haltbarkeit und Erscheinungsbild der Teile zu erhalten.

Trotz seiner Herausforderungen zeichnet sich Resin-3D-Druck durch die Herstellung sehr detaillierter Teile aus, insbesondere bei kleinen oder filigranen Designs. Er bringt jedoch auch mehr Sicherheitsbedenken und Prozesskomplexität mit sich als FDM-Druck. Mit geeigneten Sicherheitsmaßnahmen und Ausrüstung kann Resin-Druck jedoch für bestimmte Anwendungen außergewöhnliche Ergebnisse liefern.