Alles, was Sie über Harz-3D-Druck wissen müssen

Der Harz-3D-Druck, auch bekannt als Vat Photopolymerization, ist eine der beliebtesten Familien von 3D-Drucktechnologien. Das Verfahren liefert präzise, detaillierte und hochwertige Ergebnisse und ist daher in vielen Industriezweigen eine ideale Wahl, z. B. in der Schmuckherstellung, der Zahnmedizin und beim Rapid Prototyping. In diesem Artikel werden wir detailliert erkunden, wie der Harz-3D-Druck funktioniert und welche Anwendungen er bietet.

Grundlegende Prinzipien des Harz-3D-Drucks

Beim Harz-3D-Druck wird eine Art Flüssigkeit, das sogenannte lichtempfindliche Harz, verwendet, das sich verfestigt, wenn es UV-Licht ausgesetzt wird. Diese Technologie wird in drei Hauptkategorien unterteilt: SLA (Stereolithografie), DLP und MSLA, die sich durch die verwendete Lichtquelle und die Methode zur Formung des Lichts unterscheiden.

• SLA (Stereolithografie) wurde 1986 von Chuck Hull/3D Systems eingeführt und patentiert. Bei dieser Technologie wird ein Laser verwendet, der von einem Galvanometer gesteuert wird. Das ist ein beweglicher Spiegel, mit dem der Laser entlang der X- und Y-Achse bewegt werden kann. Der Laser verfestigt das lichtempfindliche Harz Schicht für Schicht, um das gewünschte Objekt zu erzeugen.

Der Form 3L von Formlabs ist ein Harzdrucker, der auf dem SLA-Druckverfahren basiert. Entdecken Sie unseren Test!

• DLP (Digital Light Processing) wurde von Texas Instruments für Projektoren entwickelt und patentiert. DLP 3D-Drucker verwenden einen Projektor, um UV-Licht auf den Harzbehälter zu projizieren. Das UV-Licht wird durch kleine Spiegel umgeleitet, um jedes Pixel ein- oder auszuschalten und so die selektive Aushärtung des Harzes zu ermöglichen.

Mit DLP lassen sich unter anderem Objekte in Serienfertigung viel schneller erstellen als mit SLA. (Bild: EnvisionTec)

• MSLA (Masked Stereo-Lithography Apparatuses) verwendet einen LCD-Bildschirm, um die UV-Lichtquelle zu maskieren. Durch das Ein- und Ausschalten jedes einzelnen Pixels wirkt der LCD-Bildschirm wie eine Schablone, die 2D-Formen erzeugen kann, damit das UV-Licht durchdringen und das Harz aushärten kann.

Der MSLA-3D-Druck wird immer beliebter und trägt dazu bei, die Einstiegskosten für den Harzdruck zu senken, während er gleichzeitig Präzision und Qualität bietet.

Alle drei Methoden teilen sich eine ähnliche Bauweise, bestehend aus :

• Einem Harzbehälter (Bottich, vat)

• Einer Druckplatte, die auf der Z-Achse beweglich ist

Technologische Variationen

Obwohl die drei wichtigsten Harz-Technologien SLA, DLP und MSLA sind, versuchen einige Hersteller, diese Technologien zu verbessern, um eine optimale Leistung zu erzielen. Formlabs hat beispielsweise einen SLA-Typ namens LFS (Low Force Stereolithography) entwickelt, der die Genauigkeit des Drucks verbessern soll. Carbon hat DLS (Digital Light Synthesis) entwickelt, eine Weiterentwicklung von DLP, die auf schnellere Druckgeschwindigkeiten abzielt. BCN3D hat die VLM-Technologie (Viscous Lithography Manufacturing) patentiert, die MSLA als Basis verwendet und dadurch erweiterte Funktionen wie den Druck von mehreren Materialien ermöglicht.

Nachbearbeitung

Nach dem 3D-Druck mit Harz  sind bei allen Technologien ähnliche Schritte für die Nachbearbeitung erforderlich. Das gedruckte Teil muss gereinigt werden, um überschüssiges, nicht ausgehärtetes Harz zu entfernen. Anschließend muss es nachpolymerisiert werden, da die Polymerisation während des Drucks nur teilweise erfolgt. Es gibt spezielle Nachbehandlungsmaschinen, die das Waschen und Aushärten von Harzdrucken erleichtern.

Reinigungs- und Nachbehandlungsmaschinen ermöglichen es, den Nachbehandlungsprozess zu automatisieren und ein einheitlicheres Ergebnis zu erzielen.

Markt für Harz-3D-Druck

Mit den verschiedenen verfügbaren Harztechnologien ist der Markt für den 3D-Druck mit Harz groß und vielfältig. Es gibt Geräte für unterschiedliche Bedürfnisse, von kleinen, erschwinglichen Desktop-Druckern bis hin zu großen, industriellen SLA-Druckern. Harz-3D-Drucker ermöglichen dank ihrer Präzision und der hohen Detailwiedergabe feine Anwendungen. Sie werden in vielen Branchen eingesetzt, z. B. in der Schmuck-, Zahn-, Medizin-, Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie.

Der Harz-3D-Druck ermöglicht die Herstellung von Teilen aller Größen mit hoher Präzision.

Schlussfolgerung

Der Harz-3D-Druck ist eine Technologie, die die additive Fertigung von präzisen und detaillierten Teilen ermöglicht. Dank ihrer verschiedenen technologischen Variationen (SLA, DLP und MSLA) und der von den Herstellern erzielten Fortschritte bietet diese Technologie unendliche Möglichkeiten in vielen Bereichen. Ob für die Erstellung von Prototypen, die Produktion von Funktionsteilen oder die künstlerische Gestaltung – der Harz-3D-Druck ist für viele Fachleute, die ein präzises Werkzeug zur Herstellung hochwertiger Teile suchen, zu einem wichtigen Hilfsmittel geworden.