Ontdek harstypen en hun toepassingen voor 3D-printers

3D-harsprinten heeft zich op dezelfde manier ontwikkeld als 3D FDM-printen, tot het beschikbaar is voor alle typen gebruikers. Deze nieuwe beweging door het gebruik van 3D-harsprinters heeft geleid tot de ontwikkeling van een breed scala aan harsen, met zeer uiteenlopende eigenschappen en toepassingen.

In dit artikel proberen we de typen en toepassingen van de bestaande harsen voor 3D-harsprinters (SLA, DLP, LED/LCD, LFS, etc.) te verklaren en te verduidelijken.

Typen harsen

De meeste gebruikers kennen de typen materialen binnen de FDM-technologie, maar wanneer ze beginnen met 3D-harsprinten, komen ze meestal het probleem tegen van onkunde over de typen harsen. Op dezelfde manier als in FDM-technologie zijn er twee grote groepen materialen voor 3D-harsprinters: standaard en geavanceerd.

Standaardharsen

Normaal gesproken heet een "standaardhars" een hars die wordt gebruikt om onderdelen te maken die gericht zijn op generiek gebruik in elke 3D-harsprinter. Harsen die tot deze categorie behoren, hebben een goede oppervlakteafwerking en matige mechanische eigenschappen, zoals harsen met eigenschappen vergelijkbaar met ABS (zABS), harsen om echt snelle prints te maken (zUDP) of zelfs harsen die het mogelijk maken om de kleur te creëren die de gebruiker wenst (Color Base Kit).

Afbeelding 1: Onderdeel geprint met Color Base Kit. Bron: Formlabs

Geavanceerde harsen

Alle harsen die ideale mechanische eigenschappen bieden voor functionele toepassingen of die een bijzondere kwaliteit tonen die nodig is voor bepaalde technische toepassingen, behoren tot deze categorie. Binnen deze categorie zijn er drie verschillende groepen: engineering, tandheelkundig en gietbaar.

Engineering-harsen zijn materialen ontwikkeld om de meest complexe engineeringproblemen op te lossen dankzij de specialisatie van een materiaal voor een heel specifieke toepassing. U kunt materialen vinden zoals Grey Pro Resin, dat zeer goede mechanische eigenschappen combineert met hoge geometrische precisie en goede oppervlakteafwerking. Er zijn ook flexibele harsen (Elastic Resin en Flexible Resin), die een lage trekmodulus en hoge rek tonen, geschikte eigenschappen voor het printen van dempende elementen, verpakkingen, flexibele of ergonomische onderdelen. Er zijn harsen met hoge temperatuurbestendigheid (High Temp Resin), die met hun lage thermische uitdijning en hoge trekmodulus gebruikt kunnen worden om modellen te printen voor omgevingsproeven, malen en masters voor gietwerk en thermovormbewerkingen, veel sneller, economischer en zelfs nauwkeuriger dan met conventionele methoden. Andere materialen van groot belang voor deze sector zijn glasvezelversterkte harsen om grote impacten te weerstaan (Rigid Resin) of lage wrijving en hoge rek (Durable Resin).

Afbeelding 2: Drone gefabriceerd met Tough Resin. Bron: Formlabs

Zoals al vermeld, zijn geavanceerde harsgroepen gespecialiseerde materialen, het duidelijkste geval is dat van tandheelkundige harsen. Al deze materialen hebben een biocompatibiliteitscertificaat om de gezondheid van voor tandheelkundig gebruik bestemde objecten te garanderen. Professionals in dit veld maken kroon- en brugmodellen (Dental Sand A1-A2 Resin), chirurgische gidsen (Dental SG Resin), splinten en retainers (Dental LT Clear Resin) met ongelooflijke nauwkeurigheid en materiaalkosten ver onder die van traditionele methoden.

Afbeelding 3: Chirurgische gids. Bron: Formlabs

Om het veld van geavanceerde harsen af te ronden, zijn er de gietbare harsen. Deze harsen worden gebruikt om metalen onderdelen te maken via het verloren wasproces, vooral in het veld van sieraden. De gietbare harsen in combinatie met 3D-harsprinters is de ideale set om de behoefte te voldoen aan het fabriceren van kleine, hoog-detaillijke metalen onderdelen die elke juwelier wil, sneller, eenvoudiger en winstgevender dan met conventionele productieprocessen.

Afbeelding 4: Model voor verloren was en metaal eindstuk. Bron: Formlabs

Toepassingen

Naast de duidelijke toepassingen van elk type hars (tandheelkundig, gietbaar, flexibel, hoge temperatuurbestendigheid, etc.), is een specifieke hars voor één toepassing ook geldig voor andere toepassingen. In dit geval zijn er tandheelkundige harsen (Dental Model Formlabs, zDental Model Sand, Dental Resin HARZ Labs), die hoge mechanische eigenschappen en een hoge kwaliteit oppervlakteafwerking tonen, ideaal voor het printen van functionele eindonderdelen.

Afbeelding 5: Functionele elastische schoenzool. Bron: Formlabs

Voordat u een hars aanschaft

Bij het aanschaffen van een hars is het noodzakelijk om rekening te houden met het type 3D-printer dat de gebruiker heeft (SLA, DLP, LED/LCD, LFS en etc.) en de golfengte van de UV-bundel die het genereert. De meest voorkomende golfengte is 405 nm, maar 3D-printers die 350 nm tot 410 nm gebruiken, kunnen op de markt gevonden worden. Eenmaal deze twee kenmerken bekend zijn, kan de gebruiker al zoeken naar een hars die aan hun behoeften voldoet, zonder te vergeten dat ze een uitgijtingsstation nodig hebben dat de zelfde golfengte als de 3D-printer gebruikt, om de maximaal mogelijke mechanische eigenschappen te verkrijgen die elk materiaal biedt.

Conclusie

3D-harsprinten is al ver genoeg gevorderd om aan alle behoeften van elke gebruiker te voldoen, zowel voor het printen van decoratieve stukken, weerstandsende onderdelen of gespecialiseerde producten voor een industriegebied.