Resin 3D-printers uitgelegd: UV-licht-geharde technologie voor hoge-precisie, gladde prints

Een resin 3D-printer is een machine die licht gebruikt om modellen om te zetten in prints. Door UV-licht op harsen te richten, kunnen deze 3D-printers ze snel uitharden terwijl ze hoge complexiteit en een gladde oppervlakteafwerking behouden.

In sommige gevallen zijn onderdelen direct klaar voor gebruik zodra het printen afgelopen is. Onze uitgebreide gids voor harsprinters blootstelt u aan alles wat u hoeft te weten.

Wat is Resin 3D-printen? Wat is een Resin 3D-printer?

Stereolithografie (SLA)/harsprinten is een technologie voor het creëren van prototypes, modellen, patronen en productiecomponenten in een laag-op-laag-methode.

Het gebruikt fotochemische processen waarbij het licht leidt tot de kruislinking van oligomeren en monomeren om polymeren te creëren, wat een 3D-zolid vormt.

Resin 3D-printers gebruiken dezelfde lichtbron (projector of laser) mechanisme om vloeibare hars in hard plastic om te zetten. Het grootste fysieke verschil ligt in de rangschikking van kerncomponenten, zoals het build-platform, lichtbron en harstank.

Deze machines werken met harsen die licht-reactieve thermohardende stoffen zijn. Bij blootstelling van SLA-harsen aan specifieke golflengtes van licht, komen kleine moleculaire ketens samen, oligomeren en monomeren verbindend om gesolidificeerde flexibele of starre geometrieën te creëren.

SLA-onderdelen hebben de hoogste nauwkeurigheid en resolutie, de fijnste details en de gladste afwerkingen onder alle 3D-printprocedures. Desondanks liggen de hoofddoordelen van de SLA in de flexibiliteit.

Materiaalfabrikanten hebben innovatieve SLA-harsen ontwikkeld met talrijke optische, thermische en mechanische eigenschappen die kunnen concurreren met standaard, industriële en engineering thermoplastics.

Hoewel deze methode een grote printgrootte kan aan en bijna elk ontwerp kan maken, kan het niet zo budgetvriendelijk zijn.

Hoe gebruikt u een Resin 3D-printer?

Het gebruik van uw SLA 3D-printer omvat drie eenvoudige stappen.

1. Ontwerp

Gebruik enige 3D-scandata of CAD-software om een model te creëren. Exporteer uw model in een printbaar bestandsformaat, bijvoorbeeld OBJ en STL. Alle SLA 3D-printers hebben software om digitale modellen in diverse lagen te slicen en instellingen aan te passen.

Na het voltooien van de opzet, levert de voorbereidingsoftware instructies aan uw harsprinter via een kabel of een draadloze verbinding.

2. Printen

Zodra u bevestigt dat uw instellingen ok zijn, start het SLA-proces, en kan uw machine onbezocht functioneren tot het uw print voltooit. Harsprinters met cartridgesystemen hebben automatische materialaanvulling.

3. Nabewerking

Na het voltooien van het proces, hebben onderdelen spoeling in IPA (isopropylalcohol) nodig om de oppervlakken van ongeharde hars te ontdoen. Eenmaal gespoelde onderdelen droog zijn, vereisen sommige materialen nog post-uitgering om ze in staat te stellen hun hoogst mogelijke stevigheid en stabiliteit te bereiken.

Ten slotte, los ondersteuningsstructuren van uw onderdelen los, schuur dan de ondersteuningsmarkeringen voor gladde afwerkingen. SLA-onderdelen zijn eenvoudig te primeren, verfven en monteren voor verschillende afwerkingen en toepassingen.

Hoe werkt een Resin 3D-printer?

3D-printers voor harsgebaseerde processen gebruiken noch filament noch poeder maar vloeibare hars.

• SLA

SLA vindt plaats in een grote tank en begint met een vloeibare polymere laag verspreid over een platform. Een UV-laserstraal verhardt het deel dat deel zal uitmaken van de lagen van uw 3D-print aangezien de polymere laag UV-gevoelig is. Het overige bedrag blijft vloeibaar. Het platform wordt dan verlaagd, gevolgd door het tekenen van de volgende laag hars direct boven de vorige.

Na het voltooien van de print, wordt het opgetild uit de tank door het ondersteunende platform met de extra vloeistof die wegvloeit.

Omdat een vloeibare stof wordt gebruikt in plaats van poeder, moeten we ondersteuningsmateriaal onder overhangende delen en die uitsteken toevoegen. U kunt de ondersteuningen handmatig verwijderen na het halen van het model uit uw machine.

De harsprintprocesmaterialen omvatten mammoethars, standaardhars, grijze hars en transparante hars.

• PolyJet Tech

Hier is een andere technologie gebaseerd op hars. De PolyJet-technologie functioneert door hars in extra-dunne lagen op een build-tray te stapelen tot het het model voltooit. Elke laag wordt direct na het straalen met UV-licht uitgehard. Om die reden produceert het volledig uitgeharde modellen die direct na voltooiing klaar zijn voor gebruik.

Hoeveel hars heb ik nodig voor 3D-printen?

U moet voldoende prifthars in uw vat hebben om te kunnen vloeien en de gebieden te vullen waar uw print aan het maken is. Ga voor overmaat in uw harstank om veilig te zijn. Probeer uw vat ongeveer 1/3 gevuld te houden, maar vul niet te veel want het kan overlopen.

Build-platen zakken recht in uw vaten, druipen dan af naar uw FEP-films waar de prints worden uitgehard. Dus, wanneer u meer hars toevoegt, giet u het simpelweg over uw build-plaat.

Soms kunt u op het laatste deel van hars uitkomen maar nog steeds uw 3D-print willen afmaken. Aangezien hars terugstroomt naar de positie van uw print, is de beste manier om te slagen om een gelijkmatig pool van hars in uw vat te garanderen.

Als u begint spaties en gaten in de hars te zien, zult u merken dat het uw 3D-modellen niet bereikt. De hars zal daarom niet goed uitharden onder uw 3D-model, wat leidt tot een mislukte print.

Wat te doen met overgebleven hars 3D-printen?

U kunt overgebleven hars in uw tank laten, maar zorg ervoor dat u het goed beschermt tegen UV-licht. Als u een nieuwe print in een paar dagen gaat maken, kunt u uw hars in uw 3D-printer laten. Anders, filter de ongeharde hars en zet het terug in de container.

U kunt beetjes half-geharde hars verwijderen, ze op een papieren handdoek leggen, en ze uitharden met UV-licht. Zorg ervoor dat u de hars niet aanraakt, hoewel na volledige uitharding, u ze veilig kunt afvoeren op de gewone manier.

Als de overgebleven hars mengt met de vloeibare reiniger, bijvoorbeeld IPA, plaatst u het in een container en brengt u het naar het lokale hergebruikingsstation. Meeste plaatsen accepteren een overgebleven mengsel van isopropylalcohol en hars. Niettemin moet u soms naar een speciaal hergebruikingsstation gaan.

Hoe sterk is Resin 3D-printen?

Veel mensen geloven dat SLA 3D-geprinte onderdelen broos zijn en het beste geschikt zijn voor prototyping en decoratieve toepassingen in plaats van belastende en functionele componenten. Maar dit is alleen zo als u uw harsen niet goed selecteert. Desondanks, als u generieke harsen koopt voor een zware klus, zult u de kracht niet krijgen die u zoekt.

Veel harsen met hoge stevigheid zijn beschikbaar in diverse industrieën. Gietbare harsen maken bijvoorbeeld juwelen en voor 3D-printen tandheelkundige producten zoals kronen, mondbeschermers en chirurgische gidsen. Er zijn ook hoge-temperatuurharsen gebruikt in diverse industriële toepassingen, en harsen die in staat zijn rubberachtige delen te maken.

Onderdelen geprint met zware harsen hebben een treksterkte van 55,7 MPa en een elasticiteitsmodulus van 2,7 GPa wat nauwelijk lijkt op ABS.

Hoe giftig is Resin 3D-printen?

De toxiciteit van de hars is nog niet bepaald, maar de hars is chemisch giftig voor mensen en hun omgeving.

Langdurig harsgebruik kan gevoeligheden veroorzaken. Hars is niet iets om uw afvoergot of afvoer naar beneden te gieten vanwege de resulterende verontreiniging.

Correcte afvalverwijdering van 3D-printerhars is cruciaal, en u moet het uitharden voordat u het weggooit. Zorg ervoor dat u geen harsrook inademt. Heb adequate ventilatie, filters en maskers bij het omgaan met dergelijke rook.

Waar zijn Resin 3D-printers goed voor?

SLA is synoniem met snelheid, verbeterde resolutie en stevige prints.

Hoge resolutie

Terwijl de resolutie in fused deposition modeling (FDM) afhangt van de grootte van de nozzels die de filamenten extruderen, is SLA-printen beperkt door de grootte van de laser die naar ongeharde harsen wordt geëmiteerd.

Dit stelt SLA in staat om betere printkwaliteit te hebben met ultra-fijne details en gladde oppervlakken die alleen in FDM na nabewerkingstaken worden bereikt.

Sneller printen

In sommige 3D-printmethoden, bijvoorbeeld in een FDM-printer, moet de extruder uw printbed omhoog bewegen afhankelijk van de gespecificeerde patronen. Het productieproces in FDM-printers is langzaam, gegeven het gewicht van de extruders en de vereiste precisie.

In SLA wijst de laser snel de vloeibare hars in vooraf gedefinieerde patronen. DLP biedt een nog sneller 3D-printproces dan FDM-printers, gegeven het een hele laag in één stap uithardt.

Stevige producten

Uitharding toestaat sterkere laag-tot-laag-compactie in SLA 3D-printen. Afgeronde projecten bevatten daarom meer uniforme mechanische eigenschappen over alle assen.

Is hars sterker dan PLA?

Specifieke harsprints zijn stevig, maar de meeste filamentprints, inclusief PLA, zijn veel sterker vanwege hun fysieke eigenschappen. Terwijl veel harsen brozer zijn, zijn filamenten robuuster.

Eindgedachten

Met tijdbesparing, stevigheid, precisie, is er veel te winnen van SLA. Deze 3D-printtechnologie helpt in diverse sectoren zoals productie, juwelen, tandheelkunde, audiologie, engineering, onderwijs en meer. Echter, onthoud altijd om voorzichtig te zijn bij het hanteren van harsen.