Wie Funktioniert ein Resin/Kunstharz 3D-Drucker?

Martin
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Wie funktioniert ein Harz-3D-Drucker? Kunstharzdrucker stellen komplexe Objekte her, indem sie flüssiges Harz (Resin) Schicht für Schicht mit UV-Licht aushärten. Diese 3D-Drucktechnologie sind die beste Option, um feine Strukturen mit einer glatten Oberfläche zu erstellen.

In diesem Artikel werden wir das Innenleben des Harz-3D-Drucks analysieren, von der Wissenschaft der Photopolymerisation bis hin zu den Feinheiten des Druckprozesses, um den Resin 3D-Druck so einfach wie möglich zu erklären.

Wie funktioniert die Photopolymerisation?

Ein Harz-3D-Drucker kann flüssiges Harz in ein hartes Objekt verwandeln. Die Photopolymerisation ist ein Prozess, bei dem UV-Licht flüssiges Harz in festen Kunststoff verwandelt. Wenn UV-Licht von unten aus dem Gerät auf das Harz trifft, löst es an der Stelle eine chemische Reaktion aus, die die Moleküle des Harzes miteinander verbindet und es Schicht für Schicht zu einem festen Objekt aushärtet.

Beim Harz-3D-Druck werden drei zentrale 3D-Drucktechnologien eingesetzt: SLA, DLP und LCD:

SLA (Stereolithografie) verwendet einen UV-Laser, um flüssiges Harz Schicht für Schicht zu gehärtetem Kunststoff zu verarbeiten. Der Stereolithografie 3D-Druck ist präzise und bietet hochwertige Oberflächen, ist aber langsamer.

DLP (Digital Light Processing) härtet den Kunststoff ebenfalls mit Licht aus, verwendet aber einen digitalen Projektionsschirm, um eine ganze Schicht auf einmal auszuhärten. Aus diesem Grund können die Schichten schneller ausgehärtet werden als bei SLA Resindrucker, aber die Detailgenauigkeit kann etwas geringer sein.

LCD (Liquid Crystal Display) 3D-Drucker verwenden eine UV-LED-Lichtquelle, die durch ein LCD-Panel scheint, um das Harz auszuhärten. Sie sind in der Regel günstiger und schneller als SLA, aber die LCD-Bildschirme können sich abnutzen und müssen ersetzt werden. Der LCD-Harzdruck eignet sich am besten für den Hobbygebrauch: Er ist erschwinglich, präzise, schnell und benutzerfreundlich – ideal für Anfänger.

Das Innenleben eines Harz-3D-Druckers

Nachdem wir uns mit den verschiedenen Methoden des Harz-3D-Drucks befasst haben, wollen wir nun zum Kern der Sache vordringen – den Kernkomponenten eines Harz-3D-Druckers.

Harzbehälter: Ein Harzbehälter in Harz-3D-Druckern enthält das 3D-Druck-Material, das flüssige Harz. Hier härtet das Licht (Laser, Projektor oder LCD) das Harz Schicht für Schicht aus, um das 3D-Objekt zu erstellen. Der Boden ist transparent, damit das Licht zum Aushärten durchgelassen wird.

UV-Lichtquelle: Der UV-Lichtprozessor in einem 3D-Drucker härtet flüssiges Harz aus und verwandelt es Schicht für Schicht in festen Kunststoff, um ein 3D-Objekt zu erstellen.

Bauplattform: Die Bauplattform in einem Harz-3D-Drucker hält das zu druckende Objekt und bewegt es allmählich nach oben, aus dem Behälter mit dem flüssigen Harz heraus, während jede neue Schicht durch das Licht gehärtet und verfestigt wird.

Harz-3D-Druckverfahren: Schritt für Schritt

  1. Designen: Erstelle ein 3D-Modell mit einer Computersoftware oder suche ein geeignetes Objekt auf einer der vielen Online-Plattformen für 3D-Modelle.
  2. Slicen: Verwende einen Slicer, um das 3D-Modell vorzubereiten. Passe die Druckeinstellungen an und kalibriere sie, um die bestmögliche Druckqualität zu erzielen.
  3. Vorbereiten: Gieße Harz in den Harz-Tank.
  4. Drucken: Der Drucker setzt das Harz dem UV-Licht aus und härtet es Schicht für Schicht.
  5. Abziehen: Die Bauplattform hebt sich, um die ausgehärtete Schicht vom Tank zu trennen, und senkt sich dann für die nächste Schicht.
  6. Wiederholen: Der 3D-Drucker wiederholt die Schritte 4 und 5 während des Druckens, bis das Objekt fertig ist.
  7. Reinigen: Entferne den 3D-Druck und wasche das nicht ausgehärtete Harz mit Isopropylalkohol ab.
  8. Aushärten: Setze die gedruckten Teile zusätzlich UV-Licht aus, um es weiter auszuhärten.
  9. Fertigstellen: Entferne die Stützen, schleife den Druck ab und bearbeite ihn nach Wunsch.

Quellen für diesen Artikel:

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