09.08.2021, 16:25
Nachdem parallel zum Filamentdruck (schichtweises Aufschmelzen von Kunststoffdrähten) der Resindruck (schichtweises
Auftragen von photopolimerisiertem Harz) Einzug in den semiprofessionellen und Hobbybereich gehalten hat und die
Druckerpreise etwa vergleichbar sind, habe ich meinen alten CTC Bizer 3D-Drucker ausgemustert und verschrottet.
Dafür nimmt jetzt ein Resindrucker mit DLP-Technik (Digitales Lichtverarbeitungs Prozessing seinen Platz ein.
Zur Auswahl standen mehrere Fabrikate, ich habe mich für einen Anycubic Photon Mono entschieden. Natürlich ein
echter Chinese.
1 Gehäuse mit Einschalter
2 Farbdisplay als Touchscreen
3 UV-dichte Schutzhaube
4 Resinwanne
5 per Schrittmotor angetriebene Z-Achse
6 Druckplattform
7 USB-Steckverbindung
Belichtet wird mit UV-Licht, 405 nm über ein monochromes LCD mit einer Auflösung von 2560 x 1620 (2k-Auflösung). Damit ist die
XY Resolution = 0,051 mm. Die Layerhöhe (Schichthöhe) ist zwischen 0,01 bis 0,15 mm wählbar, typisch ist 0,05 mm.
Der Bauraum ist 130 mm lang, 80 mm breit und 165 mm hoch.
Nach der Belichtung muß das Modell mit z.B. Ethanol (Alkohol) gründlich gewaschen werden. Mit offenen Gefäßen wird das
- auch bei ordentlicher Belüftung - eine ziemliche Stinkerei, die dazu noch recht ungesund ist. Daher habe ich mir parallel
zu dem Drucker noch eine Wasch- und Härtungsanlage angeschafft. Eine erschwingliche und sinnvolle Angelegenheit.
1 Gehäuse
2 Display
3 Umschalter Wash/Cure (Waschen/Härten)
4 Zeiteinstellung
5 UV-dichte Schutzhaube
6 abnehmbarer geschlossener Waschbehälter (dahinter Säule mit UV-Licht)
In diesem Gerät kann das Modell zuerst gewaschen und dann durch UV_Belichtung nachgehärtet werden.
Nachfolgend einige Details über den 3D-Drucker und seine Arbeitsweise.
Zu Beginn muß die Druckplattform gelevelt werden. Das geht wesentlich einfacher als beim Filamentdrucker. Die Schrauben
des Drucktellers werden gelockert, sodaß der Druckteller frei beweglich ist. Danach wird die gesamte Druckplattform bei
abgenommener Resinwanne und Zwischenlage eines Papierstücks nach unten gefahren. Unten angekommen levelt sich
die Druckplattform automatisch und die Schrauben werden wieder festgezogen, fertig. Die Druckplattform wird wieder
hochgefahren und die Resinwanne eingesetzt.
Nun wird Resin in die Wanne eingefüllt, ein USB-Stick mit der Druckdatei eingestöpselt, die Schutzhaube aufgesetzt (sonst
geht nichts), die Datei ausgewählt und gestartet.
Die Druckplattform taucht in das Resin ein, sodaß zwischen Wannenboden und Plattform noch z.B. 0,05 mm Höhendistanz ist,
belichtet (die ersten Layer 40 Sekunden und nachfolgende Layer z.B. 2 Sekunden) und fährt ein Stück hoch, damit wieder Resin
in den Spalt fließen kann. Dieser Vorgang wird solang wiederholt, bis das Modell komplett aufgeschichtet ist (es hängt natürlich
kopfüber der Resinwanne).
Bewegung gibt es bei dieser Druckart nur noch in Richtung der Z-Achse
Das Projektionsfenster sollte wie eine Kameralinse sauber gehalten werden
Die Resinwanne ist ein Rahmen, der am Boden mit einer harzabweisenden FEP-Folie bespannt ist. Auch hier
ist Sauberkeit erstes Gebot.
Resin (Harz) ist ein natürliches oder synthetisches Harz, dem eine photopolimere Substanz beigemischt ist. Dadurch härtet das
Harz in Verbindung mit Licht (hier UV-Licht). Bei Verarbeitung des ungehärteten Harzes müssen Schutzhandschuhe und Schutzbrille
getragen werden. Eine ausreichende Belüftung ist notwendig. Ausgehärtet ist das Harz gesundheitlich unbedenklich. Bestimmte
Resine werden sogar in Zahnmedizin und Zahntechnik verwendet.
Hier noch einige der hervorragenden Materialeigenschaften des Harzes (oft Epoxidharz):
Im Gegensatz zu den Filamenten ist Resin ausgehärtet extrem hart und wärmefest. Es lässt sich sehr gut durch fräsen, sägen, drehen,
bohren, schleifen und polieren bearbeiten, hat eine sehr geringe Schrumpfung und ist feuchtigkeitsresistent. In Verbindung mit
dem 3D-Druck ist die Realisierung von sehr feinen Details mit großer Maßhaltigkeit möglich. Ein Werkstoff mit vielfältigen
Möglichkeiten.
Um einen ersten Blick in diese Möglichkeiten zu geben, habe ich mir aus dem Internet ein detailreiches Modell des Eiffelturms
gefischt. Das Modell ist etwa 140 mm hoch und zeigt sehr anschaulich die Fachwerkbauweise des französischen Stahlturms.
Das Modell im Slicer
Hier einige Worte zum Slicer (das Programm, das die 3D-Zeichnung des Modells für den Drucker aufbereitet).
Mit dem Drucker wurde ein Anycubic-Slicer mitgeliefert, der auch recht ansprechend ist. Meine Wahl fiel jedoch auf den
Slicer "Chitubox", den es in einer teuren Profiversion gibt, aber auch in einer ansprechenden Freeware-Version.
Das Modell mit Support (Stützen)
Verständlicher Weise benötigt man beim Resindruck Support. Dieser kann in verschiedenen Arten und Stärken automatisch
und/oder manuell ergänzt aufgebaut werden. Er lässt sich, da er nur punktuell befestigt ist gut entfernen. Dennoch ist dabei
Sorgfalt notwendig.
Nach ca. acht Stunden ist das Modell bis auf die Spitze gedruckt.
Das Modell ist fertig gedruckt, gewaschen und nachgehärtet. Jetzt muß nur noch der Support vorsichtig entfernt werden.
Das Modell des Eiffelturms fertig mit einer Schachtel Streichhölzern als Größenvergleich
Die Nahaufnahme zeigt die Detailtreue besonders im Bereich des Geländers an der ersten Plattform und der Fachwerke
Das war nur ein Beispiel für die Druckgenauigkeit und die Detailtreue. Natürlich kann man die besonderen Fähigkeiten
dieser Drucktechnik auch vielen Fachbereichen nutzen. Ein Beispiel für ein mechanisches Funktionsteil im Maßstab 1:1
ist im letzten Bild dieser Abhandlung abgebildet. Nach leichter Nachpolierung der Führungen konnte das Teil original
eingebaut und verwendet werden.
Die Streichhölzer sind natürlich nur zum Größenvergleich
Ich danke für Dein Interesse und würde mich über Deine Meinung zu dieser "neuen" Technik freuen.
Gruß
Wilhelm
Auftragen von photopolimerisiertem Harz) Einzug in den semiprofessionellen und Hobbybereich gehalten hat und die
Druckerpreise etwa vergleichbar sind, habe ich meinen alten CTC Bizer 3D-Drucker ausgemustert und verschrottet.
Dafür nimmt jetzt ein Resindrucker mit DLP-Technik (Digitales Lichtverarbeitungs Prozessing seinen Platz ein.
Zur Auswahl standen mehrere Fabrikate, ich habe mich für einen Anycubic Photon Mono entschieden. Natürlich ein
echter Chinese.
1 Gehäuse mit Einschalter
2 Farbdisplay als Touchscreen
3 UV-dichte Schutzhaube
4 Resinwanne
5 per Schrittmotor angetriebene Z-Achse
6 Druckplattform
7 USB-Steckverbindung
Belichtet wird mit UV-Licht, 405 nm über ein monochromes LCD mit einer Auflösung von 2560 x 1620 (2k-Auflösung). Damit ist die
XY Resolution = 0,051 mm. Die Layerhöhe (Schichthöhe) ist zwischen 0,01 bis 0,15 mm wählbar, typisch ist 0,05 mm.
Der Bauraum ist 130 mm lang, 80 mm breit und 165 mm hoch.
Nach der Belichtung muß das Modell mit z.B. Ethanol (Alkohol) gründlich gewaschen werden. Mit offenen Gefäßen wird das
- auch bei ordentlicher Belüftung - eine ziemliche Stinkerei, die dazu noch recht ungesund ist. Daher habe ich mir parallel
zu dem Drucker noch eine Wasch- und Härtungsanlage angeschafft. Eine erschwingliche und sinnvolle Angelegenheit.
1 Gehäuse
2 Display
3 Umschalter Wash/Cure (Waschen/Härten)
4 Zeiteinstellung
5 UV-dichte Schutzhaube
6 abnehmbarer geschlossener Waschbehälter (dahinter Säule mit UV-Licht)
In diesem Gerät kann das Modell zuerst gewaschen und dann durch UV_Belichtung nachgehärtet werden.
Nachfolgend einige Details über den 3D-Drucker und seine Arbeitsweise.
Zu Beginn muß die Druckplattform gelevelt werden. Das geht wesentlich einfacher als beim Filamentdrucker. Die Schrauben
des Drucktellers werden gelockert, sodaß der Druckteller frei beweglich ist. Danach wird die gesamte Druckplattform bei
abgenommener Resinwanne und Zwischenlage eines Papierstücks nach unten gefahren. Unten angekommen levelt sich
die Druckplattform automatisch und die Schrauben werden wieder festgezogen, fertig. Die Druckplattform wird wieder
hochgefahren und die Resinwanne eingesetzt.
Nun wird Resin in die Wanne eingefüllt, ein USB-Stick mit der Druckdatei eingestöpselt, die Schutzhaube aufgesetzt (sonst
geht nichts), die Datei ausgewählt und gestartet.
Die Druckplattform taucht in das Resin ein, sodaß zwischen Wannenboden und Plattform noch z.B. 0,05 mm Höhendistanz ist,
belichtet (die ersten Layer 40 Sekunden und nachfolgende Layer z.B. 2 Sekunden) und fährt ein Stück hoch, damit wieder Resin
in den Spalt fließen kann. Dieser Vorgang wird solang wiederholt, bis das Modell komplett aufgeschichtet ist (es hängt natürlich
kopfüber der Resinwanne).
Bewegung gibt es bei dieser Druckart nur noch in Richtung der Z-Achse
Das Projektionsfenster sollte wie eine Kameralinse sauber gehalten werden
Die Resinwanne ist ein Rahmen, der am Boden mit einer harzabweisenden FEP-Folie bespannt ist. Auch hier
ist Sauberkeit erstes Gebot.
Resin (Harz) ist ein natürliches oder synthetisches Harz, dem eine photopolimere Substanz beigemischt ist. Dadurch härtet das
Harz in Verbindung mit Licht (hier UV-Licht). Bei Verarbeitung des ungehärteten Harzes müssen Schutzhandschuhe und Schutzbrille
getragen werden. Eine ausreichende Belüftung ist notwendig. Ausgehärtet ist das Harz gesundheitlich unbedenklich. Bestimmte
Resine werden sogar in Zahnmedizin und Zahntechnik verwendet.
Hier noch einige der hervorragenden Materialeigenschaften des Harzes (oft Epoxidharz):
Im Gegensatz zu den Filamenten ist Resin ausgehärtet extrem hart und wärmefest. Es lässt sich sehr gut durch fräsen, sägen, drehen,
bohren, schleifen und polieren bearbeiten, hat eine sehr geringe Schrumpfung und ist feuchtigkeitsresistent. In Verbindung mit
dem 3D-Druck ist die Realisierung von sehr feinen Details mit großer Maßhaltigkeit möglich. Ein Werkstoff mit vielfältigen
Möglichkeiten.
Um einen ersten Blick in diese Möglichkeiten zu geben, habe ich mir aus dem Internet ein detailreiches Modell des Eiffelturms
gefischt. Das Modell ist etwa 140 mm hoch und zeigt sehr anschaulich die Fachwerkbauweise des französischen Stahlturms.
Das Modell im Slicer
Hier einige Worte zum Slicer (das Programm, das die 3D-Zeichnung des Modells für den Drucker aufbereitet).
Mit dem Drucker wurde ein Anycubic-Slicer mitgeliefert, der auch recht ansprechend ist. Meine Wahl fiel jedoch auf den
Slicer "Chitubox", den es in einer teuren Profiversion gibt, aber auch in einer ansprechenden Freeware-Version.
Das Modell mit Support (Stützen)
Verständlicher Weise benötigt man beim Resindruck Support. Dieser kann in verschiedenen Arten und Stärken automatisch
und/oder manuell ergänzt aufgebaut werden. Er lässt sich, da er nur punktuell befestigt ist gut entfernen. Dennoch ist dabei
Sorgfalt notwendig.
Nach ca. acht Stunden ist das Modell bis auf die Spitze gedruckt.
Das Modell ist fertig gedruckt, gewaschen und nachgehärtet. Jetzt muß nur noch der Support vorsichtig entfernt werden.
Das Modell des Eiffelturms fertig mit einer Schachtel Streichhölzern als Größenvergleich
Die Nahaufnahme zeigt die Detailtreue besonders im Bereich des Geländers an der ersten Plattform und der Fachwerke
Das war nur ein Beispiel für die Druckgenauigkeit und die Detailtreue. Natürlich kann man die besonderen Fähigkeiten
dieser Drucktechnik auch vielen Fachbereichen nutzen. Ein Beispiel für ein mechanisches Funktionsteil im Maßstab 1:1
ist im letzten Bild dieser Abhandlung abgebildet. Nach leichter Nachpolierung der Führungen konnte das Teil original
eingebaut und verwendet werden.
Die Streichhölzer sind natürlich nur zum Größenvergleich
Ich danke für Dein Interesse und würde mich über Deine Meinung zu dieser "neuen" Technik freuen.
Gruß
Wilhelm
Niemandes Herr, Niemandes Knecht,
so ist es gut, so ist es recht
von Fallersleben
so ist es gut, so ist es recht
von Fallersleben