Hebben resin 3D-printers ondersteuningen nodig? Ontdek het nu

De meeste 3D-printenthousiastelingen ontdekten deze interessante wereld door eerst te horen over fused deposition modeling printers. Deze technologie is zonder twijfel de meest populaire op de markt op dit moment en zal dat waarschijnlijk voor de komende jaren blijven.

Toch is het nog steeds belangrijk om het verschil tussen beide technieken te kennen en een basiskennis te hebben van hoe ze werken. Een van de meest voorkomende vragen die ik krijg als ik over resin-printers praat, is over de noodzaak (of niet) van ondersteuningen.

Ik duik dieper in resin-printers en de belangrijkste verschillen tussen hen en FDM-printers. Maar eerst, laten we direct naar de kern gaan en de beantwoorden van de vraag die je hier bracht: hebben resin-printers ondersteuningen nodig?

Resin 3D-printers vereisen bijna altijd een vorm van ondersteuningen om de meeste modellen succesvol te printen, aangezien ze vereist zijn voor secties van een model die geen vorige laag hebben om aan te hechten. Bovendien wordt een ondersteuningsstructuur die lijkt op een raft (PAD genoemd) gebruikt om te voorkomen dat het onderdeel loskomt van de bouwplaat.

Waarom heeft een resin 3D-printer ondersteuningen nodig?

Er is veel misinformatie over resin 3D-printers. Omdat ze veel duurder zijn dan hun FDM-counterparts, vermijden de meeste nieuwkomers in de 3D-printwereld ze aan te schaffen. Bovendien is het gebruik ook veel ingewikkelder. Om een resin 3D-printer te bedienen heb je nodig:

• Een geventileerde ruimte, vanwege de toxiciteit van de gassen die het emitteert.
• Het gebruik van handschoenen en beschermingsbril, omdat resin de huid irriteert en de uitgezonden laserstraal je ogen kan schaden.
• Hoger onderzoek en kennis over de betrokken technologie in het proces.

Dit laatste punt is het belangrijkste, en daarom hebben veel mensen twijfels over de noodzaak van het gebruik van ondersteuningen in geprinte objecten. Sommigen geloven dat de laser de hars direct uithardt (een verhardingsproces), en op zo specifieke punten dat het niet nodig is om ondersteuningen te plaatsen.

In feite zijn ondersteuningen net zo noodzakelijk in resin 3D-printen als in FDM 3D-printen. Het principe is hetzelfde: je kunt geen laag creëren zonder een materiaal dat het op zijn plaats houdt.

Het verschil tussen de twee technieken impliceert dat de ondersteuningen verschillende functies hebben tijdens het proces:

• Bij traditioneel FDM-printen "valt" het filament door de werking van zwaartekracht, wat betekent dat bepaalde delen van het object in de lucht geprint zouden worden, zonder een basis om op te leunen.
• Aan de andere kant, bij printen met hars, begint de printer het object in de tegenovergestelde richting te printen. Met andere woorden, het "bed" bevindt zich naar beneden gericht, en naarmate elke laag geprint wordt, stijgt dit oppervlak. Uiteindelijk krijgen we een object dat omgekeerd georiënteerd is.

Om het beter te begrijpen, laten we kijken naar het volgende voorbeeld: een voorbeeldobject dat we willen printen bestaat uit een persoon die op zijn voeten staat, met de armen ontspannen langs zijn zijkant en de vingers naar beneden wijzend. Het eerste wat de resin-printer (zoals de FDM) zal doen, is de zool van de schoenen printen. Daarna stijgt de plaat waarop de uitgeharde hars hecht een beetje en gaat het printen van de schoenen door. Daarna gaat het verder naar beneden (of omhoog, in dit geval...) de benen. Het enige verschil met FDM tot nu toe is dat de geprinte persoon 180° op de verticale as gedraaid is.

Ergens tussen de knieën en de taille moeten de eerste lagen van de vingertoppen geprint worden. Naarmate de plaat stijgt, is er niets tussen het en die net geprint laag. Daarom is er geen materiaal om die laag "omhoog te trekken". Als gevolg daarvan zullen de vingertoppen vastzitten aan de film waarop de lagen gevormd worden, en hetzelfde zal gebeuren in opvolgende lagen.

Als resultaat, hopelijk, krijgen we een man zonder armen en een totale rommel om hem heen. Veel duur materiaal gaat verloren en een flink nieuwe resin 3D-printer vliegt misschien door het dichtstbijzijnde raam, wat je gefrustreerd en boos achterlaat.

Nu we een beter begrip hebben van de noodzaak van ondersteuningen in resin 3D-printers, laten we een beetje dieper duiken in de verschillende ondersteuningsstructuren en de basisrichtlijnen die elke 3D-printenthousiasteling zich bewust moet zijn.

Hoe werkt een resin 3D-printer?

Als je de vorige uitleg begrepen hebt, weet je al waarom ondersteuningen ook nodig zijn in resin 3D-printen. Maar ik denk dat het ook nuttig is om iets meer te weten over de manier waarop deze printers werken. Niet alleen vind ik het interessant, maar het zal ons voorkomen van fouten bij het proberen te printen met er een.

Resin 3D-printers zijn gebaseerd op een proces genaamd fotopolymerisatie, wat bestaat uit het verharden van een vloeibare hars door blootstelling aan directe lichtstraling. De precisie in het vormen van elke laag is superieur aan die van FDM-printers door de erg kleine grootte van de geprojecteerde lichtstraal (meestal een laserstraal) en ook doordat het mechanische componenten heeft.

Zonder bewegende massa's zoals een extruder of hotend in het geval van FDM-printers, worden geen trillingen gecreëerd en overgedragen aan het object, waardoor de lagen steeds gelijk nauwkeurig zijn. De laser wordt gestuurd door spiegels die het licht reflecteren en richten naar de exacte plek die de laag zal vormen.

De verbinding tussen lagen wordt gemaakt door chemische bindingen, weshalb ze volledig dicht en waterdicht zijn. Maar ze hebben nog steeds een structuur onder elke laag nodig, aangezien ze niet op dunne lucht (of hars in dit geval) geprint kunnen worden. Dit is de reden waarom we ondersteuningen moeten plaatsen voor bijna elk object dat we willen printen.

De basis van ondersteuningen voor resin 3D-printers

Allereerst moet je ervoor zorgen dat de eerste laag correct print, en dat de hechting aan de bouwplaat sterk genoeg is om het hele object op te trekken.

Om een goede hechting aan de bouwplaat te bereiken, bevat Prusa Slicer (en bijna alle resin slicers) een functie genaamd PAD. Het bestaat in essentie uit een Raft die de ondersteuningen van het onderdeel bevat. Het is niet handig om zonder een PAD te printen, aangezien het het risico op loskomen aanzienlijk vergroot. Bovendien, bij het verwijderen van het afgeronde object, kunnen we gerust zijn dat we het oppervlak van het object niet beschadigen, aangezien we alleen de ondersteuningen en de PAD (Raft) beschadigen.

Een andere belangrijke instelling is de oriëntatie van de objecten. Bij het gebruik van een FDM-printer is het belangrijk om zoveel mogelijk materiaal op de basis te plaatsen (voor betere laaghechting). Bij resin-printers moet het object onder een hoek van 10 tot 30 graden gedraaid worden, om het aantal ondersteuningen te minimaliseren en ook lagen te creëren die makkelijker van de FEP-film af te lossen zijn.

Je moet altijd vermijden om grote lagen parallel aan de bouwplaat te plaatsen. Als je nog niet ervaren bent in het vinden van de beste oriëntatie voor resin-printen, heeft PrusaSlicer een optie om het onderdeel automatisch te oriënteren, maar het doet dit vaak op een suboptimale manier, wat leidt tot onnodige toename van printtijden.

Probeer niet materiaal te besparen door minder ondersteuningen te plaatsen (ik ben me bewust dat resin duurder is dan plastic filamenten). Het is beter om iets meer materiaal op ondersteuningen te "verspillen" dan op een hele mislukte print. Houd ook in gedachten dat resin-printers aanzienlijk gevoeliger zijn voor overhang-falen dan filamentprinters, dus houd specifieke plekken in de gaten.

Is het mogelijk om resin te printen zonder ondersteuningen?

Zoals we eerder zagen, wordt het object van onderen geprint, met opwaartse bewegingen van de bouwplaat. Elke laag wordt uitgehard op een film van een materiaal genaamd FEP (Fluorinated Ethylene Propylene) dat non-stick eigenschappen heeft.

Naarmate de Z-as stijgt, lost de laag die gevormd werd tussen de FEP-film en de vorige laag zich van de film. Het is heel belangrijk dat de hechtingcapaciteit van de bouwplaat hoger is dan die van de FEP, anders lost het onderdeel los en is de print verpest. Voor deze exacte reden duren de uithardingstijden van de eerste lagen langer.

In tegenstelling, bij printen met een FDM-machine, vermijden we het gebruik van ondersteuningen zoveel mogelijk. Ze zien er slecht uit, kunnen tijdens het printen breken, en laten vaak sporen op het printoppervlak.

Met dit in gedachte, als we een stuk met een grote basis en adequate geometrie wilden printen, konden we het zonder ondersteuningen doen zonder problemen met hechting aan het verwarmde bed. Aan de andere kant, is het niet handig om dezelfde logica te gebruiken bij een SLA-printer. Als de eerste lagen de grootste zijn, de langste uithardingstijd vereisen, en te veel hechten aan de FEP-film, kunnen ze loskomen van de bouwplaat. Dit zou dezelfde gevolgen hebben als bij een FDM-printer, namelijk de hele print verpesten.

Ondersteuningen dienen niet alleen als manier om printen zonder materiaal eronder te voorkomen. Ze worden ook gebruikt om de grootte van de eerste lagen te verkleinen en zo het hechtingprobleem te vermijden.

Ten slotte, net als bij conventionele FDM-printers, moeten de hoeken van de projecties op het object overwogen worden tijdens het slicerproces. Voldoende overlap tussen lagen moet gewaarborgd worden om hechting te garanderen en delaminatie te voorkomen. Concluderend, raad ik je aan om bijna altijd ondersteuningen te gebruiken bij een SLA-printer.

Veelgestelde Vragen

Zijn ondersteuningen in resin-printers anders dan in filamentprinters?

Als je ooit wat tijd verspilde aan het kijken naar 3D-print timelapse video's op YouTube zoals ik, zul je hebben opgemerkt dat de structuren van de ondersteuningen heel anders zijn in FDM en in SLA. Slicers voor filamentprinters zoals Cura of Simplify3d genereren lijnen of roosterondersteuningen, omdat ze snel en efficiënt zijn.

Resin-printers, aan de andere kant, gebruiken vertakte structuren genaamd "tree supports", die ook de functie vervullen van voldoende rigide te zijn om het gewicht van de opvolgende lagen te weerstaan. Ze zijn in contact met het object alleen op kleine plekken, om de onvolkomenheden op het eindobject te minimaliseren zodra de ondersteuningen verwijderd zijn.

Waarom worden tree supports niet wijd gebruikt in FDM-printen?

Het is de moeite waard om te vermelden dat Cura "Tree-Style" ondersteuningen als functie aanbiedt. Hoewel ze op het eerste gezicht redelijk vergelijkbaar kunnen lijken met hun resin-counterparts, zul je zien dat ze niet hetzelfde zijn. De resin-ondersteuningen zijn dunner en worden verbonden door "kleine takjes", voor grotere rigiditeit en sterkte. Aangezien 3D-printfilament andere mechanische eigenschappen heeft, vereist het meer dikte om dezelfde spanning te weerstaan.

Daarnaast moeten resin-ondersteuningen in staat zijn om het gewicht van het model te dragen zonder te breken, dus ze worden meestal gegenereerd om hun trekkracht te maximaliseren. FDM-printers aan de andere kant moeten structuren genereren die de trillingen en versnellingen weerstaan die door het mechanische proces van de machine worden gecreëerd, wat leidt tot de creatie van Tree-Support-structuren die een groter volume hebben. Dit impliceert meer printtijd en meer materiaalverbruik, wat de hoofreden is waarvoor Tree Supports niet zo populair zijn als andere ondersteuningsstructuren.

Conclusie

Nu denk ik dat je een vrij sterke greep hebt op de interne werking van een SLA-machine en waarom ze bijna altijd ondersteuningen vereisen. In een notendop, ondersteuningen zijn vereist om los te komen van de FEP-film, wat niets anders is dan een materiaal dat gebruikt wordt om de laag te uitharden. Bovendien zijn ze nodig voor secties van de print die anders geen vorige laag zouden hebben om aan te hechten.

Bekijk onze aanbevolen producten sectie

We hebben een aanbevolen producten sectie gemaakt die je in staat stelt de gokken te elimineren en de tijd die je besteedt aan onderzoeken welke printer, filament of upgrades je moet kopen te verminderen, aangezien we weten dat dit een ontmoedigende taak kan zijn die meestal leidt tot veel verwarring.

We hebben slechts een handvol 3D-printers geselecteerd die we goed achten voor beginners, gevorderden en zelfs experts, wat de keuze makkelijker maakt, en de filamenten en upgrades die vermeld staan, zijn allemaal door ons getest en zorgvuldig geselecteerd, zodat je weet dat welke je ook kiest, zal werken zoals bedoeld.