Harzdruck-Schmelzpunkte: Was Sie wissen müssen

3D-Drucker gibt es in zwei grundlegend verschiedenen Optionen: Filamentdrucker und Harzdrucker (Resin Printer).

Beliebteste Filamentdrucker: FLM (Fused Layer Manufacturing) und FFF (Fused Filament Fabrication). Gängige Harzdrucker: Stereolithografie (SLA).

SLA-Drucker nutzen Harz – ein lichtreaktives thermostatisches Material – für den 3D-Druck.

Harzeigenschaften und Harzdrucker machen SLA-3D-Druck zu wasserdichten, hochpräzisen, isotropen Materialien, nutzbar als Prototypen für schlanke, glatte 3D-Oberflächen – bekannt als Resin Prints.

Dieser Artikel hilft zu verstehen, ob 3D-Drucke schmelzen können, Hitzebeständigkeit, und gibt einen Überblick über Resin Prints und SLA-Harzmaterialien.

SLA-Harzdrucke und Filamentdrucke

Bei Kontakt mit spezifischen Lichtwellenlängen formt das Harz Oligomere und Monomere zu flexiblen oder starren Geometrien.

Diese Polymerisation geschieht, nachdem kurze Harzketten sich nach Exposition gegenüber bestimmten Lichtwellenlängen intuitiv verbinden. So wird flüssiges Harz fest.

Nach Polymerisation wird flüssiges Harz zu SLA-Harz (Resin Prints). SLA-Harz ist kein Thermoplast.

Dieser Unterschied resultiert aus den massiven Düsen der Filamentdrucker, die große Schichthöhen von mindestens 0,5 mm erzeugen.

SLA-Drucker arbeiten jedoch mit einer Größenordnung von bis zu 0,05 mm Schichthöhen für feinste Details – unter optimalen Bedingungen.

Können Harzdrucke schmelzen?

Harzdrucke können nicht schmelzen, da sie ihre definitive gehärtete und erstarrte Form behalten. Da sie keine Thermoplaste sind, können sie nicht verflüssigen.

Einige Harznutzer berichten jedoch, dass Drucke bei erhöhter Temperatur weich werden. Das stimmt: Manche Harzdrucke beginnen bei 40 °C zu erweichen.

Dies hängt jedoch vom verwendeten Harztyp und den Bedingungen während der Aushärtung (Photopolymerisation) ab.

Manchmal denken Harznutzer oder bemerken, dass ausgehärteter Harzdruck schmilzt.

In diesem Fall hat er sich ausgedehnt und ausgetreten aufgrund der ausgehärteten Harzeigenschaften – bestimmt durch Harztyp und Bedingungen um die Polymerisation.

Beispiel: Unausgehärtetes Harz kann in Ihrem Harzdruck eingeschlossen sein. Dieser Austritt geschieht, weil flüssiges Harz nicht korrekt abfließt. Es härtet dann langsamer als üblich aus.

Im Aushärtungsprozess erzeugt Harz Druck und Hitze. Der Druck verursacht Risse und drückt Ihren Harzdruck zur Explosion.

Wo Sie also Harz aus Ihrem 3D-Modell tropfen sehen: Unausgehärtetes Harz baut Druck auf, der durch das Modell bricht und das unausgehärtete Harz freisetzt.

Harzdrucke und Hitzebeständigkeit

Manche Harzdrucke haben hohe Hitzebeständigkeit über 160 °C. Solches Harz zeigt optimale Performance selbst unter Druck.

Andere Harzdrucke bieten außergewöhnliche Farbe. Erstaunlich: Sie sind auch mit den meisten Druckern kompatibel wie Phrozen, Elegoo, Anycubic (bei Amazon prüfen) etc.

Einige Harze erweichen bei niedrigeren Temperaturen. Wenn Sie widerstandsfähigere Modelle wollen, können Sie verschiedene Wege der Härtung Ihrer Drucke nutzen, um hohen Temperaturen standzuhalten.

Wie? Indem Sie die Temperatur alle 15 Sekunden um 50 Grad schrittweise anheben.

Bitte beachten: Beim Testen der Hitzebeständigkeit Ihres Harzes werden Sie ein knisterndes Geräusch bei seiner optimalen Temperatur hören.

Danach verschlechtert es sich, zeigt viele Risse und gibt Gas ab.

Ein ideal hergestellter Harzdruck erweicht und wird formbar, brennt dann aus, wenn Sie die Temperatur weiter erhöhen. Wenn Harz reißt und erweicht, wird es für Sie schwer zu drucken.

Objektbildung durch einen Harzdrucker

Jeder Harzdrucker hat eine Bauplatte, einen Tank, eine Lichtquelle und einen Spiegel. Ein SLA-Harzdrucker (bei Amazon prüfen) kann ein Bild normalerweise kopfüber erzeugen.

Die Bildbildung hängt davon ab, wie Sie die Komponenten in der Maschine positionieren – dieser Faktor hängt davon ab, ob Ihre Bauplatte anhebt oder absenkt.

Die meisten Desktop-Maschinennutzer bevorzugen die kopfüber-Orientierung, da sie einfacher zu fertigen und zu bedienen ist, ohne Qualitätseinbußen.

Sie müssen jedoch auf Stützstrukturen und Druckadhäsion achten, um zu verhindern, dass Teile durch Schwerkraft herunterfallen.

Kann man 3D-Drucker-Harzteile einschmelzen und wiederverwenden?

Wie zuvor gesehen: Nach Ende der Photopolymerisation ist es unmöglich, Harzdrucke einzuschmelzen. Warum? Weil Harz kein Thermoplast ist.

Das resultierende harte Harz hat ein dichtes Vernetzungssystem, das Schmelzen unmöglich macht. Sie können jedoch die übrigen Komponenten zu kleinen Stücken mahlen.

So können Sie wiederverwertbaren Abfall schaffen – denn technisch gesehen: Sobald Sie ausgehärtete Harzdrucke nutzen, sind deren Komponenten nicht mehr nützlich.

Auch können Sie das übrige ausgehärtete Harz nach dem Mahlen nutzen. Sie haben zwar nicht die beabsichtigte Form, aber die Harzstruktur ist beschädigt.

Harzmischschalen reinigen und Harz entsorgen

Harz aus Ihrer Mischschale zu reinigen erfordert zuerst Einweichen in Aceton.

Dann die Oberfläche mit Reinigungsspray (bei Amazon prüfen) besprühen – meist Alkoholspray in Ihrer Alkoholsprayflasche. Zuletzt Schalen abwischen, um Sauberkeit zu gewährleisten.

Ein wichtiger Punkt: Unausgehärtetes Harz kann Ihre Mischschalen ruinieren oder Verschmutzung verursachen. Harze sind brennbar und in Wasser unlöslich.

Es könnte auch Umweltverschmutzung verursachen, da es rutschig ist.

Daher können Sie Ihr flüssiges Harz entsorgen, sobald es abgelaufen ist oder Sie es nicht mehr brauchen. Auch wenn Geräte das Harz berührt haben, wollen Sie sie entsorgen.

Zuerst Handschuhe anziehen und Harz in die Schale gießen, 1–10 Tage dem Licht aussetzen zur Aushärtung. Nach Polymerisation das resultierende harte Material als Hausmüll entsorgen.

Für Materialien in Kontakt mit Harz: Dem Licht aussetzen. Nach Harzaushärtung als Hausmüll entsorgen.

Wie lange halten Harze?

Wenn Sie sie versiegelt und richtig lagern, kann Harz Monate und länger halten. In kühlem, dunklem Ort gelagert, bleibt Harz verwendbar – aber die Qualität des resultierenden Drucks variiert.

Da die meisten Harzgläser UV-beständig sind, können Sie sie im Regal lagern. Dennoch: Lagern in warmem, dunklem Raum wie einer Schublade ist besser.

Diese Option ist besser, da sie den Lagerwert erhöht und maximale Verwendbarkeit erhält.

Kann man UV-Harz überhärten (Over-Cure)?

UV-Licht schädigt organische Substanzen – darunter UV-Harz. Wenn Sie Ihre Teile länger im UV-Post-Curing-Station belichten als nötig, können Sie Ihr Harz überhärten.

Auch wenn Sie extreme UV-Belichtung während des Trocknens anwenden, werden Ihre 3D-Harzdrucke super-gehärtet oder degradiert.

Ist Einatmen von Harzdämpfen schädlich?

Harzdämpfe werden auch Epoxid genannt. Diese Epoxiddämpfe, die von flüssigem Harz bei Verdunstung emittiert werden – auch bei Erhitzung des Harzes –, verursachen allergische Reaktionen im Mund.

Typische Symptome: Reizung und Entzündung.

Zudem beeinträchtigen eingeatmete Harzdämpfe Lunge, Nase und Rachen. Sensibilisierung bedeutet: allergische Reaktion bei Exposition gegenüber diesen Dämpfen.

Zusätzlich gibt es Staub von teilweise ausgehärtetem Harz. Einatmen dieser Partikel: Die Schleimhaut Ihrer Atemwege fängt sie ein, zieht schwere Gesundheitszustände nach sich.

Epoxidharz vs. UV-Harz

Der Unterschied zwischen Epoxidharz und UV-Harz liegt in ihrem Aushärtungsprozess. UV-Harz wird durch UV-Bestrahlungsenergie gehärtet, während Epoxidharz (bei Amazon prüfen) industriell hergestellt wird.

Diese Harze haben unterschiedliche Anwendungen und Eigenschaften. Epoxidharz hat eine Härterkomponente, UV-Harz ist gebrauchsfertig ohne Komponente.

Zudem: Ohne Hilfsmittel härtet Epoxidharz aus, UV-Harz unter UV-Bestrahlung. Maximale Schichtdicke UV-Harz: 1 mm, Epoxidharz: bis 5 cm.

Da UV-Harz eine Lampe zum Aushärten braucht, eignet es sich für kleine Bereiche – Epoxidharz für große Flächen wie Böden.

Bei beiden Harzen: Immer Staubmaske (bei Amazon prüfen) tragen.

FAQs

Ist UV-Harz ein hitzebeständiges Harz?

UV-Harz ist weder kratz- noch hitzebeständig. Zudem verdunstet UV-Harz weiter, während Epoxidharz nach Aushärtung Emissionen stoppt.

Epoxidharz hält hohen Temperaturen von 160–300 °C lange stand.

Erhitztes Epoxidharz hält Temperaturen über 400 °C stand – Qualität hängt von Produkt und Hersteller ab.

Wie erkenne ich, ob UV-Harz ausgehärtet ist?

UV-Harz hat einen kurzen Aushärtungsprozess. Mit UV-Taschenlampe oder Lampe ab 4 Watt: Prozess max. 3 Minuten. Zum Testen: Hineinschauen. Zahnstocher nutzen.

Brauche ich eine Maske für UV-Harz?

UV-Harz verdunstet nach Aushärtung weiter. Zudem emittieren unausgehärtete Harze toxische Dämpfe, die Gesundheitsprobleme verursachen.

Daher: Ja, Sie brauchen eine Maske bei sowohl UV-Harz als auch Epoxidharz.

Wie löst man UV-Harz auf?

UV-Harz auflösen mit SPM (Schwefel-Wasserstoffperoxid-Gemisch) und Ammoniumhydroxid-Gemisch.

Sind Harzdrucke hitzebeständig?

Zähe Harze haben eine Oberflächenbeschichtung aus Glas plus anderen Keramikpartikeln. Die resultierende Struktur hat glatte Oberflächenbeschaffenheit mit rigider, steifer chemischer Struktur.

Das zähe Harz hat exzellente Hitzebeständigkeit und thermische Stabilität.

Bei welcher Temperatur schmelzen 3D-Harzdrucke?

3D-gedruckte Harzdrucke schmelzen nicht. Polymere haben jedoch eine Hitzebiegetemperatur (HDT) von 150 °C und 302 °F.

Sie können erweichen, nicht zwingend schmelzen, dann bei fortgesetzter Hitze verbrennen.

Degradieren SLA-Drucke?

Bei kontinuierlicher UV-Belichtung degradieren Oberflächenoxide schließlich. Dies hängt vom verwendeten Harz ab.

Einige SLA-Harze wie Epoxidharz oder graues Harz (bei Amazon prüfen) haben längere Lebensdauer als UV-Harz.

Fazit

Zusammenfassend: SLA-Materialien und Harzdrucke erweichen im Temperaturbereich 150–300 °C. Manche verdunsten mit toxischen Dämpfen.

Bei kontinuierlicher UV-Belichtung degradieren manche Harze schließlich. Viel Spaß beim Drucken!