Wie verarbeitet man flexibles Harz für den 3D-Druck?

Seit Beginn des SLA- und DLP-3D-Drucks waren Hartharze die wichtigsten verfügbaren Materialien. Starre Harze sind einfach zu drucken und erfordern keine großen Fähigkeiten und Kenntnisse über den Druckprozess. Mit neuen Entwicklungen in der Harztechnologie sind flexible, zähe und hochdehnbare Harze weit verbreitet. Mit der Veröffentlichung von Premium Flex und Flexible-X, Liqcreate bietet flexible Harze für das Prototyping und den industriellen Einsatz an. Diese flexiblen Materialien erfordern in einigen Bereichen etwas mehr Aufmerksamkeit, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Hauptsächlich auf Druckvorbereitung und Nachbearbeitung. Die folgenden Themen werden in diesem Artikel behandelt.

• – Support-Einstellungen
• – Ausrichtung des Teils
• – Waschen des Teils
• – Nachbearbeitung, um nicht klebrige Teile zu erhalten

Unterstützungseinstellungen für flexibles Harz

Ein wichtiger Faktor, um qualitativ hochwertige flexible 3D-Druckteile zu erhalten, sind die Stützstrukturen. Diese Stützen können für jeden 3D-Drucker und für jedes Harz unterschiedlich sein. Hartharze wie Deep Blue, Strong-X, Premium White/Black/Model sind mit einer Kombination aus leichten und mittleren Stützstrukturen einfach zu drucken, wie in Abbildung 1 gezeigt. Eine andere Stützstrategie eignet sich am besten zum Drucken von zähem und flexiblem Kunstharz. Speziell für Tough-X, Flexible-X und Premium Flex, empfehlen wir die Verwendung schwerer Stützen. Premium Tough ist starrer im Vergleich zu Tough-X und können beim 3D-Druck auch mit mittleren Stützstrukturen gedruckt werden.

Ausrichtung flexibler Harzteile für den 3D-Druck

Wie bei allen anderen Teilen ist es wichtig, lokale Tiefpunkte und Überhänge für flexibles Harz immer zu unterstützen. Große Überhänge sind aufgrund der Flexibilität unseres Materials schwierig zu drucken Tough-X, Flexible-X und Premium Flexbiegbares Harz beim 3D-Druck. Diese Überhänge können durch eine intelligente Ausrichtung der Feile und das Anbringen von Stützstrukturen an den Überhängen minimiert werden. Wenn es für Ihr Design möglich ist, ist der einfachste Weg, dieses Material direkt auf die Bauplatte zu drucken. Wenn Ihr Teil Unterstützung benötigt, minimieren Sie immer Überhänge und große „ebene Flächen“. Eine flache Oberfläche ist eine Oberfläche, die senkrecht zur Bauplatte steht, wie in der Abbildung unten gezeigt. Dies ist die schlechteste Option, um ein flexibles Harz für den 3D-Druck zu unterstützen.

Abbildung 2: Versuchen Sie, Ausrichtungen wie im obigen Bild zu vermeiden. Teile mit vielen flachen Oberflächen sind für den 3D-Druck mit flexiblem Harz schwierig

Wenn Stützen erforderlich sind, versuchen Sie, Überhänge und flache Oberflächen zu minimieren, wie in der Abbildung unten gezeigt.

Abbildung 3: Wenn Stützen erforderlich sind, verwenden Sie einen Winkel von ~30°, um Ihr Teil zu stützen.

Ausrichtung und Vorbereitung von hohlen Teilen oder Bereichen beim 3D-Druck mit flexiblem Harz

Beim Drucken von hohlen Teilen oder Teilen mit hohlen Bereichen wie den benutzerdefinierten Schläuchen unten ist es wichtig, das Teil auf Stützen zu platzieren. Im Gegensatz zu dem, was zuvor gesagt wurde. Bei hohlen Teilen wird die Qualität beim 3D-Druck direkt auf der Bauplatte schlechter. Während der Bewegung der Plattform baut sich in dem Teil ein Druck auf, der zu extrem schlechten Schichtlinien und manchmal sogar zu Rissen innerhalb dieser Schichtlinien führt, wie auf dem linken Bild unten zu sehen ist. Das Platzieren auf Stützen hat den gleichen Effekt wie das Platzieren eines Entlüftungslochs, um den Druck im Teil während des 3D-Drucks zu regulieren, um schließlich ein Teil von guter Qualität zu erhalten, wie im rechten Teil gezeigt (Stützen wurden entfernt).

Abbildung 4: Hohlkörper ohne Stützen links und mit Stützen rechts. Stützen haben die gleiche Wirkung wie ein Entlüftungsloch, um den Druck in den Hohlräumen während des 3D-Drucks zu regulieren. Dies wirkt sich positiv auf die Teilequalität und Erfolgsrate des 3D-Drucks mit flexiblem Harz aus.

Warum sind flexible 3D-gedruckte Harzteile manchmal klebrig?

Einer der größten Unterschiede zwischen dem SLA-basierten 3D-Druck im Vergleich zu anderen 3D-Drucktechnologien besteht darin, dass eine chemische Reaktion stattfinden muss, um eine Schicht zu erzeugen. Die auftretende Reaktion ist eine lichtinduzierte Polymerisation von monomers. Diese spezifische chemische Reaktion ist eine sehr kontrollierte Reaktion, die zu der hohen Genauigkeit führt, für die SLA bekannt ist. Einer ihrer Nachteile ist jedoch, dass die Reaktion sauerstoffempfindlich ist, was bedeutet, dass eine sauerstoffreiche Umgebung die Reaktion stören kann.

Wenn zu viele reaktive Partikel mit Sauerstoff reagieren, ist das Endergebnis ein halb ausgehärtetes Harz, das eine klebrige oder klebrige Oberfläche hinterlässt. Während eines SLA-, DLP- oder MSLA/LCD-Druckprozesses von oben nach unten wird das Harz am Boden des Harztanks ausgehärtet und es ist nicht genügend Sauerstoff vorhanden, um den Prozess zu unterbrechen. Während des Nachhärtens (in Luft) ist jedoch Sauerstoff vorhanden, der die Hauptursache für die Oberflächenklebrigkeit sein wird.

Nachbearbeitung, um nicht klebrige flexible Harzteile zu erhalten

Die Nachbearbeitung ist ein wesentlicher Schritt beim Harz-3D-Druck. Es ist wichtig, 3D-gedruckte Teile richtig nachzubearbeiten, um klebrige Teile zu vermeiden. Es gibt einige Methoden, um die Klebrigkeit eines 3D-gedruckten Harzteils zu reduzieren. Es ist am besten, sie alle zu befolgen, wenn Sie Probleme mit klebrigen Teilen haben. Die Methoden basieren auf:

• – 3D-Druckprozesseinstellungen
• – Waschvorgang
• – Nachhärteprozess
• – Was nicht tun?

Prozesseinstellungen für den Harz-3D-Druck

Der wichtigste Schritt zur Reduzierung klebriger Oberflächen ist die Feinabstimmung Ihrer 3D-Druckparameter. Schauen Sie sich unsere Liste der Drucker und Parameter an hier. Wenn Sie Ihr Teil über- oder unterhärten, ist die Oberflächenqualität schlecht und es ist schwierig, es zu klebfreien Teilen nachzubearbeiten. Eine Unterhärtung führt zu nicht vollständig ausgebildeten Schichten, die eine klebrige Oberfläche ergeben. Eine Überhärtung führt zu einer weicheren Außenfläche, die sich kaum abwaschen lässt und eine klebrige Oberfläche hinterlässt. Daher ist es wichtig, dass die Belichtung, insbesondere bei stark opaken Materialien, wie z Premium White, ist genau richtig. Kontaktieren Sie uns gerne unter info@liqcreate.com wenn Sie bei diesem Schritt Schwierigkeiten haben oder andere Fragen haben.

Waschvorgang

Nachdem Sie ein hochwertiges 3D-gedrucktes Harzobjekt erhalten haben, müssen die Teile gereinigt und nachgehärtet werden. Waschen ist ein wichtiger Schritt. Der Waschschritt stellt sicher, dass alle restlichen nicht umgesetzten Harze abgewaschen werden und während der Nachhärtung nicht mit Sauerstoff reagieren können. Wir empfehlen, mit IPA, Ethanol (vorzugsweise >85%) oder dem zu waschen Liqcreate resin cleaner. Resin cleaner Anleitung zu finden hier. Für Ethanol und IPA empfiehlt es sich, 2 Spülbäder zu verwenden. Eines mit gebrauchtem Lösungsmittel und eines mit frischem Lösungsmittel. Waschen Sie die Teile vorzugsweise mit Ultraschall und andernfalls unter Schütteln für 2 Minuten in der gebrauchten Lösung, gefolgt von 3 Minuten in frischem Ethanol/IPA. Die zweite Spülung in frischem IPA/Ethanol stellt sicher, dass kein Harz auf der Oberfläche verbleibt.

Harz-Nachhärtungsprozess

Nachdem ein Teil richtig gewaschen wurde, sollte es UV-nachgehärtet werden. Aber es ist sehr wichtig, dass das Teil vor dem Nachhärten vollständig trocken sein sollte. Dies kann erfolgen, indem Sie es auf eine Werkbank legen und 30 Minuten warten, indem Sie die Teile (leicht) erhitzen oder indem Sie sie mit Druckluft abblasen. Die trockenen Teile sollten sich bereits recht klebfrei anfühlen und können nachgehärtet werden. Lesen Sie diesen Artikel um mehr über die besten UV-Nachhärtungsparameter eines bestimmten Harzes zu erfahren.

Im medizinischen Bereich wird oft eine professionellere Methode verwendet, um Sauerstoff während der Nachbearbeitung zu eliminieren und so die Klebrigkeit von 3D-gedruckten Teilen zu reduzieren. Oft werden die Teile in einer Stickstoffkammer nachgehärtet. Dies führt zu vollständig nicht klebrigen Objekten. Für schwieriger zu verarbeitende Harze, wie unsere Flexible-X, empfehlen wir eine Nachhärtung in sauerstofffreier Atmosphäre. Dies wäre entweder in einer Stickstoffkammer, oder während der ersten Minuten der Nachhärtung in ein transparentes Gefäß mit Wasser oder Glyzerin getaucht.

Was nicht tun?

Es gibt ein paar Dinge, die definitiv klebrige Teile geben würden. Der erste Schritt, den Sie nicht tun sollten, besteht darin, ein Teil, das nicht vollständig sauber ist, mit Wasser zu spülen. Wasser und Harz vermischen sich nicht und ergeben eine schmutzige, klebrige Oberfläche. Neben Wasser führt auch das Nachhärten nicht ganz sauberer oder trockener Teile zu einer klebrigen Oberfläche. Sobald ein Teil UV-nachgehärtet ist, ist es fast unmöglich, die klebrige / klebrige Oberfläche zu entfernen. Es wird daher empfohlen, dem gesamten Prozess ein wenig mehr Aufmerksamkeit zu widmen, um zu verhindern, dass Teile erneut gedruckt werden.

Team Liqcreate wünschen Ihnen viel Spaß beim Drucken. Wenn Sie Fragen oder Anmerkungen haben, können Sie uns gerne unter kontaktieren info@liqcreate.com zu jeder Zeit.

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