Transparenten 3D-Druck meistern: Innovation bei Clear Resin

Die additive Fertigungslandschaft entwickelt sich ständig weiter, besonders im Materialbereich – wo Anbieter ihre Outputs verbessern und an Herstellerbedürfnisse anpassen müssen. Moderne 3D-Drucktechnologie bietet eine Reihe additiver Materialien für opake, kunststoffähnliche Teile, aber bei transparenten oder transluzenten Teilen kann die Materialwahl herausfordernder sein.

Es gibt keine Knappheit an Fertigungsprojekten, die einen gewissen Grad an Transparenz oder Transluzenz benötigen und daher von einer Clear-Resin-Bauoption profitieren würden. Lichtleiter (Light Pipes) haben breite Anwendung in Consumer Electronics, Dentalchirurgie, mikrofluidischen Geräten – um nur einige industrielle Endverwendungen zu nennen. Ebenso kann klarer 3D-Druckharz für optische Teile genutzt werden: Linsen, Lichtfassungen, durchsichtige Gehäuse. Angesichts der potenziellen Anwendungen lohnt es sich zu untersuchen, wie Clear Resin in den additiven Fertigungsprozess passt.

Kann ich klare Kunststoffteile 3D-drucken?

In der additiven Fertigung besteht die Wahrnehmung, dass Clear-Resin-3D-Drucke Herstellungsherausforderungen bergen, die andere Materialien nicht haben – längere Druckzeiten, arbeitsintensive Nachbearbeitung, geringere Endteilqualität. Diese Faktoren haben Clear Resins den Ruf eingebracht, kostenprohibitiv zu sein und nur begrenzte Anwendungen zu haben.

Doch obwohl bestimmte additive Produktionsherausforderungen bestehen, ist es durchaus möglich, klare oder transluzente Kunststoffteile mit 3D-Drucktechnologie herzustellen – mit denselben Geschwindigkeits-, Genauigkeits- und Kosteneffizienzvorteilen wie andere additive Materialien. In manchen Fällen erfordern klare Teile Veredelung und Nachbearbeitung für höhere Klarheit – diese Überlegungen können jedoch genauso in den Designprozess einfließen wie bei opaken Teilen.

Mit diesem Hintergrund, wenn Sie ein Harz für Ihre Klarheitsanforderungen suchen, betrachten wir einige der effektivsten Materialien und ihre additiven Fertigungsprozesse.

Clear Resin 3D-Druckmaterialien

IND 405 – Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™

Ein von Carbon® für den Digital Light Synthesis (DLS)™ 3D-Druckprozess entwickeltes Clear Resin. LOCTITE 3D IND 405 ist ein Ein-Komponenten-Harz – schnell und einfach zu drucken. Nach dem Aushärten haben IND 405-Teile eine matte Oberflächenoptik – nach ausreichender Nachbearbeitung lässt sich die Klarheit verbessern.

IND 405 wurde nach spezifischem Feedback von Ingenieuren entwickelt, die ein leicht zu druckendes 3D-Druckmaterial wollten, das mehr Haltbarkeit und Schlagfestigkeit als seine Pendants bietet, aber einen Grad verbesserter Klarheit für mehr Designflexibilität bietet. IND 405 ist stark, zäh und nützlich für Anwendungen wie Fluiddanalysegeräte, Linsenprototypen, klare Gehäuse und Abdeckungen, chirurgische Führungen.

Mechanische Spezifikationen von IND 405:

• Zugfestigkeit bei Bruch: 42 MPa
• E-Modul: 1500 MPa
• Dehnung bei Bruch: 120 %
• Schlagzähigkeit – IZOD Kerbschlag: 50 J/m
• Wärmeformbeständigkeitstemperatur bei 0,455 MPa: 53 °C

CE 221 – Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™

Cyanate Ester (CE 221) ist ein weiteres von Carbon® entwickeltes Harz für den Digital Light Synthesis (DLS) additiven Fertigungsprozess. Vergleichbar mit 14 % glasgefülltem Nylon 6, bekannt für hohe Temperaturbeständigkeit und Steifigkeit.

Kernproperties von CE 221: UV-Beständigkeit, Biokompatibilität, Chemikalienbeständigkeit gegen Haushalts- und Industriechemikalien, Säuren, Alkohole, Basen. CE 221 ist halbtransparent mit orangefarbener Tönung.

Mechanische Spezifikationen von CE 221:

• Zugfestigkeit bei Bruch: 85 MPa
• E-Modul: 3900 MPa
• Dehnung bei Bruch: 3 %
• Schlagzähigkeit – IZOD Kerbschlag: 15 J/m
• Wärmeformbeständigkeitstemperatur bei 0,455 MPa: 230 °C

Clear Resin – Stereolithographie (SLA)

Clear ist ein von Formlabs für Stereolithographie (SLA) 3D-Druck entwickeltes Harz, das Teile mittels Photopolymerisation produziert. Ideal für Teile, die Transluzenz erfordern oder interne Funktionalität zeigen sollen. Clear Resin wird häufig für optische Komponenten und Beleuchtungsteile verwendet.

Für verbesserte Klarheit erfordert Clear Resin jedoch signifikante Nachbearbeitung: manuelles Schleifen/Polieren oder Sprüh-/Klarlackbeschichtung.

Mechanische Spezifikationen von Clear Resin:

• Zugfestigkeit bei Bruch: 65 MPa
• E-Modul: 16 GPa
• Dehnung bei Bruch: 6,2 %
• Schlagzähigkeit – IZOD Kerbschlag: 25 J/m
• Wärmeformbeständigkeitstemperatur @ 0,455 MPa/66 psi: 73,1 °C

High Temp – Stereolithographie (SLA)

High Temp ist ein von Formlabs für SLA entwickeltes Harz. Klar mit leichter Orangefärbung, sticht durch Festigkeit und Temperaturbeständigkeit hervor: High Temp hält Temperaturen bis 238 °C bei minimaler Belastung stand – empfohlen für klare Gehäuse & Vorrichtungen, Heißluft-, Gas- & Fluiddurchflussfunktionen, wo Klarheit gefordert ist.

Wie Clear Resin erfordert High Temp Nachbearbeitung für verbesserte Klarheit. Mechanische Spezifikationen:

• Zugfestigkeit bei Bruch: 58,3 MPa
• E-Modul: 2,6 GPa
• Dehnung bei Bruch: 13 %
• Schlagzähigkeit – IZOD Kerbschlag: 18,2 J/m
• Wärmeformbeständigkeitstemperatur @ 0,455 MPa/66 psi: 142 °C

Durable – Stereolithographie (SLA)

Durable ist ein von Formlabs entwickeltes Harz, das Schlag, Verschleiß und extreme Verformung vor dem Brechen standhält. Ideal für Engineering-Prototypen, auch nützlich für Teile, die leichte Biegsamkeit oder niedrige Reibungsoberflächen benötigen.

Durable Resin ist halbtransparent mit Klarheit ähnlich mattem Glas, kann zu glattem Finish geschliffen werden. Mechanische Spezifikationen:

• Zugfestigkeit bei Bruch: 28 MPa
• E-Modul: 1000 MPa
• Dehnung bei Bruch: 55 %
• Schlagzähigkeit – IZOD Kerbschlag: 114 J/m
• Wärmeformbeständigkeitstemperatur @ 0,455 MPa/66 psi: 41 °C

Elastic – Stereolithographie (SLA)

Formlabs' Elastic Resin ist ein transparentes elastomeres Material mit niedrigem Durometer, hoher Dehnung, hoher Energierückgabe – es biegt, dehnt und komprimiert gut. Nützliche Alternative zu Silikon, besonders geeignet für Soft-Touch-Teile, die flexibel, haltbar, bruchsicher sein müssen.

Elastic Resin wird häufig für medizinische Modelle & Prototypen verwendet, besonders patientenspezifische anatomische Modelle. Auch für Wearables, Konsumgüter, Spezialeffekte, Modelle, Requisiten.

Mechanische Spezifikationen von Elastic Resin:

• Zugfestigkeit bei Bruch: 3,23 MPa
• E-Modul: –
• Dehnung bei Bruch: 160 %
• Schlagzähigkeit – IZOD Kerbschlag: –
• Wärmeformbeständigkeitstemperatur @ 0,455 MPa/66 psi: –

Klare Teile: Veredelung und Nachbearbeitung

In Clear Resin gefertigte Teile erreichen möglicherweise erst nach geeigneten Veredelungen oder Nachbearbeitung die gewünschte optische Transparenz. Die relevanten Veredelungs- und Verarbeitungsoptionen bieten unterschiedliche Vor- und Herausforderungen.

Fast Radius hat eine Reihe von Techniken entwickelt, um die Klarheit gedruckter Teile zu verbessern, einschließlich Schleifen und Klarlackbeschichtung. Wir führen fallbezogene Analysen durch, um zu bestimmen, welche Techniken für eine spezifische Geometrie genutzt werden, und arbeiten mit Ihnen zusammen, um den bestmöglichen Klarheitsgrad für Ihr Teil zu erreichen.

Wenn Sie mehr über Fast Radius' Fähigkeiten erfahren möchten oder Clear Resin in Ihrem nächsten Projekt einsetzen wollen, kontaktieren Sie unser Team noch heute.

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