Aushärtezeiten für Harz/Resin 3D Drucke (UV/Sonne) +Tabelle

Martin

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Die Aushärtedauer von Resin 3D Objekten variiert stark je nachdem wie groß das Objekt ist und mit welcher UV-Lichtquelle gearbeitet wird. Wird das Objekt zu kurz belichtet, bleibt es zu weich, wird es zu lange belichtet, kann es brüchig und porös werden. 

UV-Strahlung härtet 3D Resin aus. Je nach geographischer Lage und Bewölkung härtet Sonnenlicht kleine Objekte (unter 10 cm) in 2 bis 4 Stunden und große Objekte in 4 bis 8 Stunden aus. UV-Lampen und Aushärte-Stationen brauchen 2 bis 5 Minuten für kleine und 5 bis 20 Minuten für große Objekte. 

Das Aushärten mit Sonnenlicht ist zwar gratis, die richtige Dauer zu finden ist aber aufgrund der vielen Variablen schwierig. Spezielle Aushärte-Stationen* eignen sich am besten zum Aushärten, da sie eine perfekt homogene Beleuchtung herstellen. Auch UV-Lampen für Nagellack* haben sich als effektiv erwiesen.

Was du hierbei jeweils beachten musst, wann du zu viel belichtet hast und welche weiteren Effekte es geben kann, erfährst du in diesem ausführlichen Artikel.

Resin 3D Drucke Aushärten

Resin 3D Drucke werden durch UV-Licht ausgehärtet. Das benötigte UV-Licht kann nach dem Druck entweder durch eine UV-Lampe oder durch Sonnenlicht an das Objekt gebracht werden. Durch künstliches UV-Licht härtet das Kunstharz schneller aus. 

Im 3D Drucker selbst befindet sich eine UV-Lampe, die während des Drucks die einzelnen Schichten aushärtet. Über einen LCD-Schirm wird das UV-Licht so genau gesteuert, dass nur die Stellen aushärten die zum Objekt gehören und die restliche Fläche nicht beleuchtet und ausgehärtet wird.

Nach dem Druck ist das Objekt noch nicht vollständig ausgehärtet. Es muss mit künstlichem UV-Licht oder mit dem UV-Licht aus der Sonne weiter ausgehärtet werden. Wenn du Sonne als UV-Lichtquelle verwendest, dauert der Vorgang sehr viel länger als mit einer UV-Lampe.

Sowohl bei der Verwendung von künstlichem UV-Licht, als auch bei der Aushärtung an der Sonne gibt es einige Dinge zu beachten. Du solltest nicht nur wissen wie lange du die Objekte aushärten musst, die Vorbehandlung ist auch sehr wichtig, um gute Ergebnisse zu bekommen. 

Resin 3D Druck mit Isopropylalkohol waschen

Nachdem ein Objekt in einem Resin 3D Drucker Schicht für Schicht ausgehärtet wurde, ist es noch mit flüssigem Kunstharz benetzt. Damit diese dünne Resin Schicht nicht mit ausgehärtet wird, muss das Objekt mit Isopropyl Alkohol gewaschen werden, um alle Details zu erhalten.

Dieser Schritt ist extrem wichtig um die Oberflächenstruktur des Objekts so genau wie möglich zu bekommen. Wenn du zwischen dem Druck und dem Aushärten das restliche, flüssige Resin nicht ordentlich vom Objekt wäschst, dann wird es beim Aushärten mit ausgehärtet. 

Auch feinste Resin Reste können beim Aushärten das Ergebnis ruinieren. Es können Ungenauigkeiten und Rückstände in Form von dünnen, weißen ‘Schuppen’ entstehen. Dies geschieht meistens, wenn das Isopropylalkohol nicht mehr konzentriert genug ist und du es zu oft verwendet hast.

Für das Waschen von Resin 3D Drucken eignet sich 99% Isopropylalkohol* am besten.

Wie du dein benutztes Isopropylalkohol richtig entsorgst oder es von gelösten Resin Rückständen befreist um es wieder verwenden zu können, kannst du in diesem Guide nachlesen. 

Resin 3D Drucke mit Sonnenlicht Aushärten

Es kann mehrere Stunden dauern um einen Resin 3D Druck mit Sonnenlicht auszuhärten. Je nachdem wie stark die UV-Strahlung an dem Tag ist, kann die Dauer stark variieren. Eine gleichmäßige Belichtung von allen Seiten muss durch Wenden und/oder Reflektoren sichergestellt werden. 

Besonders Anfänger die sich einen Resin 3D Drucker angeschafft haben aber nicht über das Aushärten nachgedacht haben, härten ihre ersten Resin Objekte mit Sonnenlicht. Diese Methode ist jedoch aufwendiger und dauert sehr viel länger als mit künstlichem UV-Licht. 

Die Stärke der UV-Strahlung die auf das Objekt trifft ist von extrem vielen Faktoren abhängig: Temperatur, Grad der Bedeckung, geographische Lage und Uhrzeit. Durch diese vielen Unsicherheiten, kannst du nie sicher sagen wie lange das Objekt wirklich am Sonnenlicht braucht um komplett durchgehärtet zu sein. Schnell kann es passieren, dass es zu lange ausgehärtet wird und dadurch brüchig wird.

Sehr viel zuverlässiger ist das Aushärten mit künstlichem UV-Licht. 

Resin 3D Drucke mit UV-Lampe Aushärten

Resin 3D Drucke können mit künstlichem UV-Licht aus einer UV-Lampe schnell und reproduzierbar ausgehärtet werden. Mit einer UV-Lampe dauert der Prozess nur wenige Minuten. Eine gleichmäßige Bestrahlung ist wichtig. Am besten eignen sich dazu spezielle Aushärte-Stationen. 

Bei der Aushärtung von Resin 3D Drucken ist eine gleichmäßige Bestrahlung wichtig. Bei speziellen Aushärte-Station, wie ELEGOO Mercury Plus* oder ANYCUBIC Wash and Cure*, drehen sich die Objekte auf einem Drehtisch mit konstanter Geschwindigkeit, damit alle Seiten gleichmäßig bestrahlt werden.

Du kannst aber auch günstigere UV-Lampen verwenden. UV-Lampen für Nagellack* haben sich zum Beispiel für kleinere Objekte bewährt. 

Die Nachteile von solchen UV-Lampen für Nagellack sind ihre kleine Größen und, dass es schwierig ist eine gleichmäßige Beleuchtung zu bekommen. Um dies sicherzustellen, musst du das Objekt regelmäßig wenden. 

Um diese Nachteile zu umgehen, könntest du eine Box mit reflektierenden Wänden bauen. Die UV-Lampe montierst du an der Decke und einen kleinen Drehtisch am Boden. So könntest du eine gleichmäßige Beleuchtung von allen Seiten sicherstellen. 

Wie lange dauert es um 3D Resin mit UV-Licht auszuhärten?

Resin 3D Drucke härten unter Sonnenlicht, je nach Größe, in 2-8 Stunden komplett aus. Mit einer UV-Lampe oder einer Aushärte-Station dauert das Aushärten 2-5 Minuten. Sehr große Objekte brauchen bis zu 20 Minuten. Transparente Objekte härten schneller aus, da das UV-Licht überall hinkommt. 

Aushärte-MethodeDauer kleines ObjektDauer großes ObjektDauer transparentes Objekt
Sonnenlicht2-4 Stunden4-8 Stunden1-2 Stunden
UV-Lampe2-5 Minuten5-20 Minuten1-2 Minuten
Aushärte-Station2-5 Minuten5-20 Minuten1-2 Minuten
3D-Druck Resin Aushärtezeiten

Die Aushärtezeiten für eine UV-Lampe sind identisch mit denen für spezielle Aushärte-Stationen. Voraussetzung dafür ist aber, dass die Objekte gleichmäßig unter der UV-Lampe gedreht werden. Ansonsten musst du den Aushärteprozess regelmäßig unterbrechen, um das Objekt zu wenden. 

Hier sind noch einmal zusammengefasst die einzelnen Aushärtezeiten für 3D Kunstharz: 

  • Kleine Objekte aus 3D Resin brauchen am Sonnenlicht ca. 2-4 Stunden um komplett ausgehärtet zu sein. Mit einer UV-Lampe oder einer speziellen Aushärte-Station dauert es nur zwei bis fünf Minuten. Extrem kleine und filigrane Objekte können auch schon nach 1 Minute komplett ausgehärtet sein.
  • Große Objekte aus 3D Resin brauchen mit Sonnenlicht ungefähr 4-8 Stunden bis sie komplett ausgehärtet sind (je nach Größe und Wetterlage). Mit einer Aushärte-Station oder einer UV-Lampe dauert es nur 5-10 Minuten. Bei sehr großen oder dicken Objekten kann es bis zu 20 Minuten dauern. 
  • Die Aushärtedauer von transparenten Objekten aus 3D Resin ist kürzer als bei undurchsichtigen Objekten, da das UV-Licht sofort an jede Stelle des Objekts gelangt. Transparente Objekte aus 3D Resin härten in 1-2 Minuten unter einer UV-Lampe und in 1-2 Stunden unter Sonnenlicht aus. 

Wie du siehst, lohnt sich eine Investition in eine UV-Lampe oder eine spezielle Aushärte-Station. Du bekommst sehr viel bessere Ergebnisse durch die gleichmäßige Beleuchtung und musst nicht so lange warten. Außerdem sind die Wetterverhältnisse auch nicht immer so gut, dass du am Sonnenlicht Aushärten kannst. 

Woran erkennt man einen fertig ausgehärteten Resin 3D Druck?

Ein fertig ausgehärteter Resin 3D Druck hat eine seidenmatte bis matte Oberfläche. Ist das Objekt noch nicht komplett ausgehärtet, sieht die Oberfläche glänzend oder sogar nass aus. Wenn das Objekt zu lange mit UV-Licht bestrahlt wurde, wird es extrem matt, brüchig und porös.

Wie die Oberfläche exakt aussieht, hängt auch ein bisschen vom verwendeten Material ab. Es gibt leichte Unterschiede zwischen den verschiedenen Marken und Farben. 

Generell kannst du dir aber sicher sein, dass das Modell richtig ausgehärtet ist, sobald die Oberfläche matt geworden ist. 

Wenn du dein Objekt mit Sonnenlicht aushärtest, musst du regelmäßig den Status der Aushärtung prüfen. Da die Stärke der UV-Strahlung von vielen Variablen wie deiner geographischen Lage oder der Wolkenbedeckung abhängt, ist es schwierig die perfekte Aushärtedauer zu finden. Daher ist es ratsam in Abständen von einer Stunde das Ergebnis zu kontrollieren und das Objekt zu wenden wenn es noch nicht fertig ist. 

Bei UV-Lampen kommt immer dieselbe Strahlung am Objekt an. Hier ist die Aushärtedauer nur davon abhängig wie groß und dick dein Objekt ist. Wenn du schon etwas Erfahrung damit damit hast wie lange welche Objekte in einer Aushärte-Station oder unter einer UV-Lampe dauern, kannst du schon direkt die richtige Dauer einstellen. 

Um Erfahrung zu sammeln, empfehle ich dir das Ergebnis immer nach einer Minute zu kontrollieren, um ein Gefühl dafür zu bekommen wie lange welche Objekte brauchen und, um eine zu starke Aushärtung zu vermeiden. 

Was bedeuten Dämpfe beim Aushärten?

Dämpfe beim Aushärten von 3D Resin sind in Maßen normal und meistens nicht sichtbar. Wenn es zu einer starken Dampfentwicklung kommt, ist noch zu viel flüssiges Kunstharz auf der Oberfläche vorhanden. Vor dem Aushärten muss flüssiges Resin mit Isopropylalkohol abgewaschen werden. 

Da das flüssige Kunstharz beim Aushärten unter UV-Licht und Wärme in den festen Aggregatzustand wechselt, ist die Entwicklung von etwas Dampf ganz normal. Da das Objekt aber im 3D Drucker schon vorgehärtet wurde, ist die Menge aber meistens so gering, dass sie nicht sichtbar ist. 

Wenn du trotzdem Dämpfe siehst, muss dies nicht unbedingt heißen, dass du etwas falsch gemacht hast. Manchmal kann dies aber darauf hinweisen, dass du flüssige Resin Reste auf der Oberfläche nicht korrekt abgewaschen hast. Es kann aber auch sein, dass dein Isopropylalkohol schon zu viel Resin beinhaltet, welches nach dem Verflüchtigen des Isopropylalkohol eine dünne Resin Schicht übrig bleibt. Diese verdampft dann stärker und hinterlässt unschöne Stellen auf der Oberfläche. 

Härten Resin 3D Drucke unter Wasser schneller aus?

Befinden sich Resin 3D Drucke beim Aushärten unter Wasser, werden sie schneller und gleichmäßiger ausgehärtet. Das Wasser streut die UV-Strahlen, wodurch diese das Objekt aus mehreren Richtungen gleichzeitig erreichen. Regelmäßiges Wenden ist trotzdem nötig, da die Unterseite kein UV-Licht sieht.

Wenn du einen Resin 3D Druck unter der Sonne aushärtets, bilden sich scharfe Kanten am Übergang zwischen Sonnenlicht und Schatten. Dadurch wird immer nur die Seite die zur Sonne zeigt stark ausgehärtet und alle anderen sehr viel weniger bis gar nicht. 

Du könntest das Problem natürlich auch lösen, indem du einen Drehteller unter das Objekt stellst. Aber wenn du einen Drehteller hast, kannst du dir auch direkt eine UV-Lampe besorgen, um den Prozess noch weiter zu optimieren. 

Aber auch mit einer UV-Lampe ist das Aushärten unter Wasser trotzdem schneller und gleichmäßiger. 

Spezielle Aushärte-Stationen* arbeiten zwar ohne Wasser, das liegt aber daran, dass ihre Belichtung schon homogen genug ist.

Kann man Resin 3D Drucke zu lange aushärten?

Kleine bis normal große Resin 3D Drucke brauchen mit einer UV-Lampe 2 bis 5 Minuten zum Aushärten. Werden sie länger mit UV-Strahlung belichtet, wird die Oberfläche porös und das ganze Objekt brüchig. Der Übergang zwischen zu kurz und zu lange ausgehärtet ist fließend.

Du bekommst mit der Zeit immer mehr Erfahrung wie lange du welche Objekte unter UV-Licht aushärten musst. Am Anfang wirst du häufiger das Problem haben, dass die 3D Drucke noch nicht komplett ausgehärtet sind. Dieses Problem kannst du aber einfach damit abstellen, dass du sie noch mal für eine Minute unter das UV-Licht stellst und das Ergebnis überprüfst. 

Der andere Fall, dass du zu lange ausgehärtet hast, lässt sich leider nicht mehr beheben. Das Objekt wird dann brüchig und porös. Der Übergang zwischen diesen beiden Stadien ist aber fließend und größer als du denkst. 

Der Bereich in dem du genau richtig ausgehärtet hast, ist recht groß, wodurch du vergleichsweise viel Spielraum hast. 

Photopolymerisation durch UV-Licht härtet 3D Resin 

3D Resin wird durch Photopolymerisation ausgehärtet. Die Polymerketten binden sich dadurch aneinander bis der Resin seinen optimalen optischen und mechanischen Zustand erreicht hat und komplett ausgehärtet ist. Noch mehr UV-Licht sprengt diese Verbindungen und das Objekt wird porös und brüchig. 

Dieser Effekt ist aber nicht nur bei 3D Kunstharzen dafür verantwortlich, dass das Material auf Dauer brüchig und porös wird. Alle organischen Materialien werden auf Dauer durch UV-Licht langsam zersetzt. 

Je nachdem welches Material es ist, dauert dieser Vorgang aber Tage, Wochen oder sogar Jahre. Bei konstanter Sonneneinstrahlung werden 3D Drucke aus Resin nach mehreren Wochen langsam brüchig. Das muss aber nicht heißen, dass ihre Oberfläche dann schon porös wird und an Details verliert. 

Warum sind Resin 3D Drucke klebrig nach dem Aushärten?

Eine klebrige Oberfläche bei Resin 3D Drucken wird durch flüssige Kunstharz Reste hervorgerufen. Auch kontaminiertes Isopropylalkohol welches zum Waschen benutzt wird, kann klebrige Stellen hinterlassen wenn es zu viel flüssigen Resin enthält.

Klebrige Stellen auf der Oberfläche deines 3D Drucks sind meistens ein Hinweis darauf, dass das Isopropylalkohol* mit dem du das Objekt gewaschen hast mittlerweile zu viel flüssiges Resin enthält. 

Du kannst das flüssige Resin im Isopropylalkohol durch UV-Licht herauslösen. Du kannst dies mit zwei Methoden machen:

  • Du lässt das Isopropylalkohol an der Sonne verdampfen. Die Resin Reste bleiben übrig und härten aus. 
  • Du füllst das Isopropylalkohol-Kunstharz-Gemisch in eine transparente Flasche und stellst sie für ein paar Tage ans Sonnenlicht. Die gelösten Kunstharz Reste werden gehärtet und fallen auf den Boden der Flasche. Du kannst das klare Isopropylalkohol dann herausfiltern. 

Wie du dies genau machst, kannst du auch in diesem vollständigen Guide nachlesen.

Klebrige Resin 3D Drucke vermeiden

Klebrige Resin 3D Drucke lassen sich am besten dadurch vermeiden, wenn man einen zweistufigen Waschprozess verwendet. Als erstes werden grobe Resin Rückstände mit gebrauchtem Isopropylalkohol abgewaschen. Danach wird reines Isopropylalkohol verwendet um die letzten Reste zu entfernen. 

Du hast also im Prinzip zwei verschiedene Waschflüssigkeiten für deine Objekte. Bei deinem ersten Waschdurchgang verwendest du immer das Isopropylalkohol was du schon häufiger zum Waschen verwendet hast. 

In diesem Isopropylalkohol-Resin-Gemisch ist so viel Kunstharz gebunden, dass Rückstände entstehen können, jedoch so wenig, dass man damit trotzdem grobe Reste abwaschen kann. Im zweiten Schritt verwendest du reines Isopropylalkohol um die letzten Reste der ersten Waschung zu entfernen.

Wenn das Isopropyl-Kunstharz-Gemisch immer milchiger wird und zu viel Kunstharz aufgenommen hat, kannst du es wie oben beschrieben durch UV-Licht reinigen. Dieses gereinigte Isopropylalkohol kannst du dann wieder verwenden. 

Sind klebrige Resin 3D Drucke giftig?

Flüssiges Kunstharz ist giftig. Klebrige Stellen auf einem Resin 3D Druck bestehen teilweise aus flüssigem Kunstharz. Damit sind diese klebrigen Stellen potentiell giftig und sollten vermieden werden. Durch richtiges Waschen und Aushärten lassen sich klebrige Stellen vermeiden. 

Es gibt mittlerweile aber auch Kunstharze die nicht so giftig sind wie andere. Ich selber benutze hauptsächlich den Eco Resin von Anycubic*, da dieser bei weitem nicht so schädlich für dich und die Umwelt ist. 

Der Nachteil solcher Kunstharze ist aber die längere Aushärtezeit der Schichten während des Druckvorgangs.

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