Getestet: UV-Intensitätsmessgerät für Resin-3D-Drucker 405nm von Chitu Systems

Alle Liqcreate Harze sind UV-härtbare 3D-Druckharze, was bedeutet, dass sie eine bestimmte Reaktivität gegenüber spezifischem Licht aufweisen. Diese Reaktivität steuert, wie sich die Harze im Drucker und während der UV-Nachhärtung verhalten. In diesen Artikel erklärten wir dass spezifische Parameter über seine Reaktivität die kritische Energie (Ec) und die Eindringtiefe (Dp) sind, zwei Werte, die für alle gefunden werden können Liqcreate Materialien in ihren entsprechenden Technisches Merkblatt. Diese beiden Werte sind empirisch abgeleitete Werte basierend auf Messungen mit einem 3D-Drucker. Vorher waren UV-Lichtintensitätsmessgeräte teuer und nur für professionelle Harz- oder Hardwarehersteller machbar. Jetzt hat Chitu Systems (bekannt von Chitubox) eine entwickelt erschwingliches UV-Messgerät. In diesem Artikel testen wir es auf verschiedenen Maschinen, um zu sehen, wie es funktioniert, und messen die UV-Intensität und Abweichung mehrerer Harz-3D-Drucker.

Was ist das 405-nm-UV-Messgerät von Chitu Systems?

Laut Hersteller: „Tragbarer UV-Intensitätsmesser nur für Harz-3D-Drucker, 405-nm-LCD/DLP-Drucker. Dies ist ein hervorragendes und erschwingliches Tool, mit dem Sie den Status der Lichtquelle in Ihrem 3D-Drucker überprüfen können.“

Zusätzlich können Sie die Abweichung der Lichtleistung Ihres Druckers an verschiedenen Stellen messen und die Werte zur Berechnung von (theoretischen) Belichtungszeiten verwenden.

Bild von Chitu Systems: Ihr neues 405-nm-UV-Messgerät zur Messung der UV-Intensität von harzbasierten 3D-Druckern.

Was ist die UV-Leistung, Stabilität und Leistung verschiedener Drucker?

Wir haben eine Reihe von 405-nm-LCD-Druckern in unserem Labor gemessen und 9 Messungen pro Drucker durchgeführt, um seine Stabilität zu überprüfen. Diese wurden strukturell über die Bauplatte gemessen, 3 auf der linken Seite von oben nach unten des LCD-Bildschirms, 3 in der Mitte und 3 rechts mit der gleichen Struktur. In der folgenden Tabelle finden Sie die Maße. Es sollte beachtet werden, dass die meisten Drucker einige Zeit verwendet werden und im Laufe der Zeit möglicherweise etwas von ihrer Leistung verloren haben. Den vollständigen Datensatz finden Sie im Anhang unten.

Funktioniert das 405-nm-UV-Messgerät von Chitu Systems?

Vom ersten Test an, der mit diesem Messgerät durchgeführt wurde, sieht es aus wie ein nettes und erschwingliches Werkzeug für eine schnelle Messung.

Wie rechnet man mit Ec/Dp-Werten im Harz-3D-Druck?

Die Lichtreaktivität wird gemessen, indem die Harze unterschiedlichen Energiedosen ausgesetzt werden (Exposure), in den meisten Fällen wird dies durch Erhöhung der Belichtungszeit im 3D-Drucker gesteuert. Dann wird die Schichtdicke des ausgehärteten Harzes gemessen und gegen den entsprechenden Energieeintrag aufgetragen, wie in der folgenden Abbildung zu sehen ist.

Da das Harz das Licht absorbiert und seine Energie verwendet, um die Verfestigungsreaktion zu starten, ist die Aushärtungstiefe immer endlich, was zu einer logarithmischen Korrelation zwischen der Belichtung und der Aushärtungstiefe führt, eine typische Kurve ist in der obigen Abbildung dargestellt. ^[10]

Die Kurve (Arbeitskurve) ist eine visuelle Darstellung der Korrelation zwischen Drucker und Harz und basierend darauf wird eine mathematische Korrelation abgeleitet, wie in Formel 1 mit:

Cd = Durchhärtungstiefe [mm] (Schichtdicke)
Dp = Eindringtiefe [mm] (Steigung von Cd vs. LogExp)
Ec = Kritische Energie [J/mm2] (die minimale Energiemenge, die erforderlich ist, um eine feste Schicht zu bilden)

Cd = Dp • In(Exp) + Ec

Und wobei Exp = Belichtung [J/m2], die eine Funktion der Belichtungszeit ist, berechnet wie in Formel 2 gezeigt, mit:

t = Zeit [s] (Beleuchtungszeit)
Irr = Bestrahlungsstärke [W/m2] (Leistung der Lichtquelle)

Exp = t • Irr

Soweit der technische Teil zum Aushärtungsverhalten, aber wie beschreiben diese Parameter das Verhalten von Harzen in einem 3D-Drucker aus praktischer Sicht?

Die Eindringtiefe (Dp) zeigt eine Materialempfindlichkeit gegenüber Änderungen der Lichtleistung, was bedeutet, dass ein Material mit einem niedrigeren Dp eine bessere Leistung aufweist, wenn es Schwankungen der Belichtungszeit/Lichtquellenleistung ausgesetzt wird, während ein Material mit einem höheren Dp dies tut eher ein schneller Bedruckstoff aber auch störanfälliger bei Abweichungen in der Lichtleistung. Während es scheint, dass schnellere Druckharze vorzuziehen sind, sind weniger empfindliche Harze in der Praxis nützlicher, da die Wahrscheinlichkeit von Änderungen der Lichtleistung aufgrund mangelnder ordnungsgemäßer Reinigung und Verschlechterung der Lichtquelle hoch ist.

Die kritische Energie (Ec) ist ein Wert für die minimale Energiemenge, die erforderlich ist, um eine feste Schicht zu bilden, und damit die minimale Energiemenge, die für den 3D-Druck erforderlich ist.

Diese Werte stammen aus praktischen Messungen, was bedeutet, dass sie variieren können, wenn die Parameter innerhalb der Messung wie Temperatur und Wellenlänge geändert werden.

UV-Meter Chitubox Rohdaten