Es ist möglich, die Leistung der LEDs in fast allen professionellen 3D-Druckern und auch in einigen neuen MSLA / LCD-3D-Druckern der Einstiegsklasse zu reduzieren. Wir werden manchmal gefragt, warum wir nicht immer empfehlen würden, mit 100 % UV-LED-Leistung zu drucken. In diesem Artikel erklären wir die Gründe und wie Sie diese Einstellung richtig verwenden. 3D-Druckparameter vieler Drucker, einschließlich prozentualer UV-Leistungseinstellungen, sind in verfügbar diesen Link.
Gründe für die Reduzierung der prozentualen UV-Leistung eines Harz-3D-Druckers erklärt.
Die Technologie zur Reduzierung des Prozentsatzes der UV-Leistung in einem harzbasierten 3D-Drucker geht auf die Anfänge der DLP-3D-Drucker zurück. Vor 5 Jahren und davor war die Stabilität der LED's über die Lebensdauer nicht allzu groß. Bei einer Vollzeitproduktion würden Sie bereits nach etwa einem Jahr eine LED-Leistungsminderung sehen. Um dies abdecken zu können, würden die Hersteller mit ±60 % LED-Kapazität drucken. Wenn eine Verschlechterung einsetzt, könnten die LEDs immer wieder auf die erforderliche Leistung neu kalibriert werden. Wenn bereits mit 100% gedruckt wird, wäre dies nach LED-Degradation und nicht mehr möglich longer Belichtungszeiten benötigt werden. Heutzutage ist dieses Problem mit verbesserten LEDs und besserer Kühlung größtenteils gelöst.
Bild von Wewolver: Schematische Darstellung eines DLP 3D-Druckers.
Reduzieren Sie die prozentuale UV-Leistung eines Harz-3D-Druckers, um die Druckqualität zu verbessern.
Es gibt weitere Vorteile bei der Reduzierung der prozentualen UV-Leistung eines Druckers auf Harzbasis. Bei einer niedrigeren UV-Leistung in % benötigen Sie a longer Belichtungszeit, um die gewünschte ausgehärtete Schichtdicke für alle Harze zu erhalten. Dies verbessert das Prozessfenster und die Genauigkeit eines gedruckten Teils. Zusätzlich für transparente Materialien wie z Liqcreate Premium Tough, neigen einige Hochleistungsmaschinen dazu, in 3D-gedruckten Teilen durchzuhärten oder auszubluten. Durch die Reduzierung der prozentualen UV-Leistung in diesen Maschinen wird ein größeres Prozessfenster geschaffen und das Durchhärten oder Ausbluten minimiert. Für langsamere Harze und Hochgeschwindigkeitsdrucke wird normalerweise empfohlen, mit hoher prozentualer UV-Leistung zu drucken.
Warum erhöht eine niedrigere prozentuale UV-Leistung die Genauigkeit?
Ein geringerer Prozentsatz an UV-Leistung ergibt einen größeren Arbeitsbereich. Ein gut kalibrierter Drucker kann immer noch um +-5% in der Lichtleistung variieren und einige geringfügige Harzabweichungen können ebenfalls davon abgedeckt werden. Dies lässt sich am einfachsten erklären, wenn man die Reaktivität eines Harzes misst. Normalerweise messen wir es, indem wir Harz unterschiedlichen Lichtstärken aussetzen (in mW/cm2). Wenn wir Harz mit für 2 aussetzen; 6 ; 8; 12; 20 und 40 mW/cm2 und die Dicke des ausgehärteten Harzes messen, kann es etwa so aussehen:
Bei +- 6mW/cm2 dieses Harz beginnt zu polymerisieren, zunächst schnell und bei höheren Schichtdicken langsamer. Wenn wir die Lichtquelle im Drucker auf 8mW/cm einstellen2 Leistung, das bedeutet, dass wir die Leistung auf der x-Achse durch 8 teilen müssen, um eine Belichtungssekunde in Sekunden zu erhalten. Wenn wir das für dieses Harz tun, sieht es so aus.
Das heißt, nach 0,25 Sekunden beginnt das Harz auszuhärten. Wenn Sie mit einer Schichtdicke von 0,05 mm drucken, möchten Sie die Schichten etwas überhärten und mit der Zeit drucken, die zum Aushärten von 0,07 mm Schichten erforderlich ist. In diesem Fall wären es etwa 0.95 Sekunden. Bei leichten Abweichungen wie dem Drucken bei 0.9 Sekunden würden Sie nur 0,055 mm Schicht aushärten oder auf der positiven Seite bei Abweichungen bei 1,0 Sekunden Belichtungszeit würden Sie 0,082 mm Schichten aushärten. Dies bedeutet, dass ein kleiner Unterschied in der Belichtungszeit, der Reaktivität des Harzes oder der Homogenität der Lichtausgabe des Druckers zu einem großen Unterschied in der Reaktion des Harzes führt.
Wenn wir die prozentuale UV-Leistung auf 50 % senken würden, würde dies bedeuten, dass wir mit 4 mW/cm drucken würden2. Dies würde unser Prozessfenster sofort verdoppeln und auch die Druckzeit verlängern, wie in der Grafik unten zu sehen ist.
Die Belichtungszeit, die benötigt wird, um 0,07 mm Schichtdicke auszuhärten (und tatsächlich bei 0,05 mm Schichten zu drucken), beträgt in diesem Fall 1,9 Sekunden. Abweichungen auf 1,95 Sekunden würden 0,075 Mikrometer Schichtdicke bedeuten und Abweichungen auf 1,85 Sekunden würden 0,065 mm Schichtdicke bedeuten. So werden Unterschiede in der Leistung oder kleinere Unterschiede im Harz problemlos überbrückt. Die Verdoppelung des Prozessfensters erhöht die Genauigkeit, da weniger unter- und übergehärtete Stellen vorhanden sind.
Harzeinstellungen für den 3D-Druck von vielen Druckern sind bereits vorbereitet und auf unserer Website verfügbar, einschließlich der prozentualen UV-Leistung für einige Drucker. Ich hoffe, dies war eine interessante und lehrreiche Lektüre. Wenn Sie Fragen zum Ändern der prozentualen UV-Leistung oder andere Fragen zum Harz haben, wenden Sie sich bitte an uns unter info@liqcreate.com
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