3D-harsmateriaal voor 3D-printen kiezen

De laatste dagen is 3D-printen met hars plotseling erg populair geworden door de gedaalde prijzen van machines en materialen. Ook het UV-harsmateriaal is aanzienlijk in kwaliteit verbeterd, omdat hobbyisten ook goede hars nodig hebben voor hun 3D-prints. Hoewel 3D-printen met hars niet voor iedereen is weggelegd vanwege de toxiciteit van het materiaal, komen er steeds meer soorten 3D-printers met hars op de markt.

Voor beginners in 3D-printen met hars: UV-hars verschilt van normale hars (voor gieten), aangezien UV-hars UV-licht gebruikt om fotopolymeer materiaal uit te harden, en normale hars andere chemicaliën gebruikt om het materiaal uit te harden. Het hanteringsproces van UV 3D-printerhars is dus iets anders, maar het blijft hars dat in ruwe toestand giftig is en verdere verwerking is nodig voordat het kan worden weggegooid. Gebruikers moeten ook persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) gebruiken, zoals nitrilhandschoenen en een gezichtsmasker, aangezien de gebruiker niet alleen harsmateriaal hanteert, maar ook vloeibare chemicaliën om het 3D-printresultaat na te bewerken. Daarom is dit type 3D-printen niet geschikt voor gebruikers jonger dan 14 jaar. Zelfs als sommige materialen worden vermeld als wasbaar met water, moet water verontreinigd met vloeibare hars grondig en op de juiste manier worden verwerkt.

Enkele jaren geleden werd UV 3D-printerhars voornamelijk alleen gebruikt voor het industriële segment - aangezien er tegenwoordig meer goedkope mSLA/DLP 3D-printers op de markt verkrijgbaar zijn - gebruiken meer individuele gebruikers voor hobby's deze 3D-printer thuis.

Hier zijn de belangrijkste kenmerken van 3D-printen met hars die algemene klanten nodig hebben:

1. Prijs

De kosten zijn het grootste obstakel voor dit 3D-printen, aangezien de prijzen van de printer en het materiaal niet de enige kosten zijn. Andere kosten, zoals schoonmaakvloeistof, eenmalig gebruik van PBM en andere hulpmiddelen en apparatuur voor nabewerking, zijn vereist. Daarom is de prijs van het materiaal cruciaal. Maar nu wordt de prijs van UV-hars voor 3D-printen als 'acceptabel en betaalbaar' beschouwd voor thuisgebruikers. Bij de vroegere SLA-hars 3D-printers kon 1 liter hars (ongeveer 900 gram) ongeveer USD 60-100 kosten, maar nu kunnen gebruikers standaardhars van goede kwaliteit voor prototyping of hobby al voor USD 20 krijgen. Met die materiaalprijs is 3D-printerhars snel erg populair geworden. Voor 3D-printen met hars zijn er veel verschillende 3D-printerharsen tegen variërende prijzen. Sommige 3D-printerharsen die in de engineering worden gebruikt, zijn veel duurder dan standaardharsen.

2. Eenvoudig te hanteren

De kwaliteit van het harsmateriaal is een ander aspect dat gebruikers willen verbeteren om de verwerkingsinspanning te verminderen. Het 3D-printproces met hars omvat veel handelingstijd. Van het slicing-proces dat behoorlijk tijdrovend is, het voorbereiden van de machine zodat deze feilloos kan printen, wassen, schoonmaken en verwijderen van supports tot aan het uiteindelijke uitharden. Harsen van goede kwaliteit voor 3D-printen hebben een lage viscositeit, waardoor ze gemakkelijker te printen zijn. De viscositeit van hars werd gemeten in de MPA-eenheid standaard. Het verschil tussen hoge en lage viscositeit is:

Hoge viscositeit: Moeilijk te printen, langere printtijd, lastige instelling, maar goede mechanische eigenschappen van het geprinte onderdeel.

Lage viscositeit: Eenvoudig te printen, kortere printtijd, fragieler vergeleken met hars met hogere viscositeit.

De printtemperatuur van hars moet ook worden overwogen, aangezien hars niet goed kan printen onder 20 °C. Wees dus voorzichtig bij het printen van hars in de winter; de gebruiker moet een VAT-verwarmingselement of een verwarmde behuizing gebruiken.

Nu is er ook wateroplosbare hars verkrijgbaar, wat het voor de gebruiker gemakkelijker maakt. Maar wassen met IPA (isopropylalcohol) van meer dan 95% is nog steeds de voorkeur, omdat het verwijderen van harsolie vrij moeilijk is.

Sommige harsen hebben ook een slechte deeltjescheiding van de kleur, en dit is niet goed voor lang printen, aangezien de kleur zal verschillen tussen de onder- en bovenkant van de print.

3. Giftig en geur

Hars heeft zeker een onaangename geur en is giftig. Maar sommige producten, zoals SUNLU Resin, hebben een minder sterke geur. Gebruikers kunnen een actieve koolstoffilter in de buurt van de printer of het verwerkingsstation gebruiken om het grootste deel van deze geur te verminderen. Het is aan te raden dat de ruimte die wordt gebruikt voor 3D-printen met hars een speciale ventilatie heeft of zich in de buurt van een raam bevindt. Niet alleen de geur, maar ook de giftige lucht veroorzaakt door dampen van harsprints moet in overweging worden genomen.

4. Houdbaarheid van materiaal

Bij het bekijken van 3D-print hars zal de gebruiker een houdbaarheidsdatum op het etiket vinden. Ja, UV-hars materiaal heeft een houdbaarheidsdatum, maar dit betekent niet dat het na het verlopen ervan niet meer bruikbaar is.

UV-hars behoudt zijn eigenschappen zolang de verpakking niet geopend is. Maar houd er rekening mee dat het printen met verlopen hars gemakkelijk kan leiden tot mislukte prints of dat het resultaat niet hetzelfde zal zijn als met de huidige vooraf ingestelde profielen. Na het openen van de fles hars is het raadzaam deze binnen 3 maanden te gebruiken, aangezien de hars dan al blootgesteld is aan open lucht en vochtigheid.

5. Soort hars

Er zijn verschillende soorten hars verkrijgbaar op de markt:

1. Standaard hars: Deze hars wordt veel gebruikt door hobbyisten, vooral voor het 3D-printen van miniaturen en figuren, omdat het gemakkelijk verkrijgbaar en erg goedkoop is. Het nadeel van deze hars is dat hij kwetsbaar is - het geprinte onderdeel/model kan gemakkelijk beschadigd/gebroken worden als het valt.
2. Water-wasbare hars: Dit soort hars is eigenlijk standaardhars, maar met een andere formule die kan worden gereinigd en gewassen met alleen water in plaats van terpentine (chemisch spul) - maar om het beste resultaat te krijgen, moet het worden gewassen met IPA (isopropylalcohol).
3. ABS-achtige hars: Dit type hars heeft goede mechanische eigenschappen, bijna vergelijkbaar met ABS na het printen en uitharden. In tegenstelling tot standaardhars, die kwetsbaar is en gemakkelijk barst en breekt, is ABS-achtige hars duurzamer en heeft deze een betere slagvastheid.
4. Flexibele hars: Zoals de naam al zegt, creëert de hars flexibele materialen zoals rubber. Het is vrij moeilijk in te stellen en te printen, aangezien het onderdeel tijdens het printen niet volledig hard wordt, maar eerder een beetje flexibel blijft. De printsnelheid moet dus drastisch worden verlaagd. Het uithardingsproces van dit type materiaal is ook een andere moeilijkheid, aangezien kromtrekken wordt veroorzaakt door een kleine krimp.
5. Op plantaardige basis / Eco-hars: Op plantaardige hars is een nieuw type hars dat op plantaardige olie gebruikt voor het mengen met hars. Het gebruikt slechts tot 50% plantaardige olie, dus het is niet volledig milieuvriendelijk. Maar deze hars is nog steeds in ontwikkeling, aangezien het resultaat van de hars goed is qua stabiliteit.
6. Sterke hars / Nylon-achtige hars: Sterke hars is industriële hars die zeer goede mechanische impacteigenschappen heeft. Het heeft een iets hogere viscositeit en een sterke geur. Maar het is sterk en barst/breekt niet gemakkelijk wanneer het wordt gebogen.
7. Hittebestendige hars: Een ander type hars dat temperaturen van 170-190 °C (boven 300 °F) kan weerstaan. Deze hars wordt voornamelijk gebruikt als mal of voor toepassingen met hoge temperaturen in de industrie.
8. Wasachtige hars: Wasachtige hars is hars die geen residu achterlaat wanneer het in een oven wordt verbrand. Het is een hars om sieraden gietproducten te maken. Deze hars heeft ook een hoge viscositeit en lastige instellingen om het goede resultaat te krijgen.

3D-printers met hars zijn tegenwoordig erg goedkoop en er kunnen veel verschillende soorten hars op die goedkope printers worden toegepast. De industrie zal snel veranderen met deze betaalbare technologie. Hoewel het niet zo vriendelijk en veiliger is vergeleken met FDM/FFF, proberen 3D-printers met hars de materialenverbetering in te halen.

GESCHREVEN DOOR: James Madison