Harzdruck

Dieser Abschnitt behandelt grundlegende Praktiken für Neueinsteiger in das Resin-Drucken, die eine ähnliche Maschinenkonfiguration anstreben.

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

Vor dem Start

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

Unbeachtete 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 etwa eine Stunde dauern.

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

Verschüttetes Harz ist giftig, schwer zu reinigen und beschädigt Teppiche. Eine angemessene Belüftung und/oder Luftfiltration ist aufgrund des starken Geruchs erforderlich.

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

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

Aufrüstung auf eine Flex-Platte

Die Umrüstung auf eine Flex-Platte kann das Entfernen von Drucken vereinfachen. Diese magnetischen Bauplatten können den Prozess erleichtern.

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

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

Vorbereitung des Arbeitsplatzes

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

Harz sollte nicht mit der Haut in Kontakt kommen, weshalb häufiges Handschuhwechseln erforderlich ist. Handschuhe werden benötigt, wenn Harz ins Vat gegossen und Drucke gereinigt werden. Rechnen Sie damit, mindestens ein bis zwei Paar Handschuhe pro Druck zu verwenden.

Da Harz durch UV-Licht aushärtet, sollte Sonneneinstrahlung oder UV-Belichtung des Harzvats vermieden werden. Es wird empfohlen, eine Abdeckung für das Vat zu drucken, wenn es nicht in Gebrauch ist, und Harz nicht über längere Zeit im Vat zu belassen. Befinden sich große Fenster, die Sonnenlicht hereinlassen, sollte der Deckel auf dem Resin-Drucker sein. Selbst bei minimaler Lichtexposition ist es wichtig, die UV-Belastung des Vats zu minimieren.

Isopropylalkohol ist für die Reinigung notwendig. Denaturierter Alkohol ist eine Alternative. Es werden erhebliche 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 Verbrauchsmaterial, das ersetzt werden muss. Zusätzliche FEP-Folien in passender Größe für den Drucker sollten gekauft werden.

Die Budgetplanung für Resin-Druck umfasst die Kosten für den Drucker, die Flex-Platte, Silikonmatte, Kontaktpapier, Alkohol, Ersatz-FEP-Folien, Harz, Reinigungsgefäße, Handschuhe und andere wesentliche Elemente für den Arbeitsplatz.

Slicing für Resin-Druck

Resin-Druck stützt sich typischerweise auf Slicer wie ChiTuBox, häufig verwendet mit Druckern wie denen von Elegoo. Die Einrichtung eines neuen Druckers in ChiTuBox ist normalerweise unkompliziert, mit Standardeinstellungen, die oft gute Ergebnisse liefern. Allerdings können Belichtungs- und Aushärtezeiten je nach verwendetem Drucker und Harz erheblich variieren.

Monochrome LCD-Drucker lassen mehr UV-Licht durch, was zu schnelleren Aushärtezeiten im Vergleich zu Standard-LCD-Druckern führt. Transparente Harze härten ebenfalls schneller aus als opake – manchmal in der Hälfte der Zeit. Beispielsweise können bei einem monochromen Drucker wie dem Elegoo Saturn 3 Ultra transparente Schichten bei 50-Mikron-Schichthöhe in etwa 3 Sekunden aushärten, während schwarze opake Harze etwa 6 Sekunden benötigen können. Größere Schichthöhen erfordern ebenfalls längere Aushärtezeiten. Beachten Sie, dass dies speziell für LCD-Resin-Druck, gilt, bei dem ganze Schichten gleichzeitig aushärten. Laser-Resin-Drucker wie die von FormLabs funktionieren anders und sind tendenziell langsamer.

Beim Konfigurieren von Stützstrukturen orientieren sich viele erfahrene Anwender an Leitfäden zu Stützeinstellungen oder Videotutorials. 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 zeitaufwändig sein, ist aber oft zuverlässiger als automatische Generierung, die Drucke beschädigen oder ungestützte Bereiche hinterlassen kann.

Die Druckorientierung beim Resin-Druck unterscheidet sich ebenfalls vom FDM-Druck. Vermeiden Sie große, flache Flächen, die die Bauplatte berühren. Richten Sie Drucke stattdessen so aus, 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 Auflageflächen können das Entfernen von der Bauplatte nahezu unmöglich machen.

Resin-Slicer unterstützen nur voll- oder hohl gedruckte Modelle— es gibt keine Option für bestimmte Infill-Prozentsätze. Die meisten Drucke werden als solide Modelle ausgeführt, die mehr Material verbrauchen als typische FDM-Drucke. Beim Drucken hohler Modelle müssen Ablassöffnungen hinzugefügt werden, damit ungeöffnetes Harz abfließen kann. Ohne diese Öffnungen bleibt Harz eingeschlossen, was Aushärtungs- und Strukturprobleme verursacht. Eine Erhöhung der Wandstärke hilft, Verzerrungen bei hohlen Drucken zu vermeiden, aber Überhänge können dennoch Probleme bereiten, da der Slicer möglicherweise Stützstrukturen innerhalb des Modells generiert.

Reinigung und Aushärtung

Bevor ein Druck von der Bauplatte entfernt wird, bereiten Sie ein Gefäß mit Isopropyl- oder denaturiertem Alkohol vor, das groß genug ist, um den Druck zu tauchen. Die Verwendung von zwei Gefäßen kann hilfreich sein – eines zum ersten Abspülen und ein weiteres zur Endreinigung. Diese Methode verhindert eine schnelle Kontamination der Reinigungsflüssigkeit und hilft, Alkohol beim Verarbeiten mehrerer Drucke zu sparen.

Das Entfernen der Stützen, bevor die Teile in Alkohol gelegt werden, ist ideal, um das Modell nicht zu beschädigen. Sobald die Stützen entfernt sind, platzieren Sie das Teil im ersten Gefäß und schrubben Sie es mit einer Zahnbürste, um ungeöffnetes Harz zu entfernen. Das Tragen von Nitrilhandschuhen wird während dieses Vorgangs empfohlen. Das Bewegen des Alkohols erleichtert die Reinigung, und Geräte wie der Elegoo Mercury oder Mercury XS können diesen Prozess vereinfachen, indem sie Bewegungs- und Aushärtefunktionen in einer Station kombinieren.

Nach dem ersten Waschgang übertragen Sie das Modell für 10–15 Minuten in ein zweites, saubereres Gefäß. Periodisches Bewegen während dieser Zeit verbessert die Ergebnisse. Sobald das erste Gefäß zu stark verunreinigt ist, kann es (wie unten beschrieben) gereinigt und durch das zweite ersetzt werden, wobei der Zyklus mit frischem Alkohol fortgesetzt wird.

Nach dem zweiten Bad sollte das Teil UV-geheilt. Dies kann mit einer Aushärtestation oder einer DIY-Lösung erfolgen, die aus einer mit reflektierendem Material ausgekleideten Box mit montierten UV-LED-Streifen besteht. Eine rotierende Plattform wie ein Drehteller sorgt für gleichmäßiges Aushärten. Alternativ können Teile etwa 15 Minuten unter direktem Sonnenlicht ausgehärtet werden. Allerdings kann übermäßige UV-Belastung zu Überhärtung und damit zu Sprödigkeit führen.

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

Die Reinigung verwendeten Alkohols ist nicht einfach und sollte niemals durch Ausgießen in den Abfluss erfolgen. Eine sichere Methode besteht darin, den Behälter in die Sonne zu stellen (mit sicher verschlossenem Deckel, um Verdunstung zu verhindern), damit die UV-Strahlen die meisten Harzpartikel verfestigen. Die Mischung kann dann durch ein Sieb gefiltert werden, um ausgehärtetes Harz vom nutzbaren Alkohol zu trennen. Der feste Abfall kann nach dem Aushärten sicher im normalen Müll entsorgt werden.

Materialhinweise

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

Alle Harze, die im SLA-Druck verwendet werden, härten mit UV-Licht aus, das das Material auch nach der anfänglichen Aushärtung weiter beeinflusst. Im Laufe der Zeit führt dies zu zunehmender Sprödigkeit, da anhaltende UV-Belastung das Material weiter verhärtet. Dies ist eine häufige Einschränkung der meisten verfügbaren Harze.

Beispielsweise können Harze wie eSUN Hard-Tough anfangs starke, schlagfeste Teile liefern. Nach zusätzlicher UV-Belastung über Tage oder Wochen können diese Teile jedoch spröde werden und zum Reißen neigen. Zur Minderung dieses Problems kann ein UV-blockierender Primer aufgetragen werden, um weitere Belichtung zu verhindern. Obwohl dies das Aussehen des Drucks verändern kann, hilft es, 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 verbesserte Ergebnisse durch Mischen von harten und flexiblen Harzen – wie das Kombinieren von Siraya Blu und Siraya Tenacious mit Siraya ABS– können die Ergebnisse variieren und müssen getestet werden. Schutzlacke wie klare Glanzsprays können helfen, die Haltbarkeit und das Erscheinungsbild von Teilen zu erhalten.

Trotz seiner Herausforderungen zeichnet sich Resin-3D-Druck durch die Herstellung hochdetaillierter Teile aus, insbesondere für kleine oder filigrane 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.