Resin nachbehandeln mit UV Licht

  • Hallo,


    nach dem die erraten drucke mit dem Mono 4K super geworden sind gleich mal eine Frage zum nachbehandeln. Ich verwende ein UV Lampe welche ich zufällig zuhause rumliegen habe

    (UV MT Prüfung). Der Testtropfe Resin war innerhalb von einer Sekunde fest, die Wellenlänge scheint also zu stimmen.

    Jetzt die Frage war härtet man den eigentlich bei diesem Vorgang, nur die Oberfläche oder dringt das UV Licht auf dunklen Wegen ins innere des Drucks vor, bildlich gesprochen.

    :/

    Mir geht es hauptsächlich um die Bestrahlungszeit, da die Lampe wie gesagt richtig Dampf hat (Strahlungsintensität >10 W/m²) und entsprechend auch Wärme auf das Druckobjekt bringt.

  • Nicht die Wärme, sondern das UV-Licht härtet das Harz.

    Je nach transparenz des Harz kann das Licht unterschiedlich tief ins Harz eindringen. Also ist da eher die Oberfläche betroffen.

  • Die Härtung, oder besser vollständige Polymerisation, findet nur an der Oberfläche statt. Egal wie stark die Lichtquelle ist, in die Tiefe ses Materials geht da nichts. Ein Grund warum Resindrucke mechanisch nicht sehr belastbar sind.

    Formlabs z.B. schreibt für seine Harze ein Nachhärten bei 60 Grad vor. Scheint also durchaus unterschiedlich zu sein. Evtl. könnte das aber auch mit der Minimierung des Verzugs beim Nachhärten zusammenhängen.

  • UV Resine sind lichtdurchlässig, sonst hätte man in der Mitte immer noch Suppe. Darum kriegst du auch kein "echtes" schwarzes Resin.. das würde das Licht schlucken und es würde nicht aushärten. Ob die futzelige Lampe da reicht (im Vergleich zu einer echten Curing Maschine) ist fraglich.

  • Resin härtet überwiegend durch UV aus. Um dies zu beschleunigen, wird die Wärme von circa 50° dazu genommen.


    Ich selbst habe mir eine kleine UV Box Lampe mit LED Strip (170mA bei 12V= 2W) gebaut. In der Box, Boden wie 4 Wände mit Alufolie verklebt.

    Somit das langsam mit 10-20 Minuten das Modells aushärtet kann. (egal ob groß oder klein)

    Ich habe lange getüftelt dafür, 2 Watt reichen dafür.

    Eine schnelleren Belichtung z.B. durch 10 Watt UV Lampe, (Handstrahler),kann dazu führen, wenn zu lange Belichtet wird, dass das Modell grün wird. Obwohl im Inneren des Modells noch nicht ausgehärtet ist.

  • Öhm, da man es in hauchdünnen Schichten belichtet - wo soll da Suppe über bleiben?

    Das gleiche habe ich mir auch gerade gedacht....

    Die Drucke sind ja an sich schon "fest" auf der Druckplatte.


    Die Teile die man hohl druckt muss man dementsprechend konstruktiv bearbeiten - Ablauf erzeugen - damit das evtl eingeschlossene Resin auch ablaufen kann und man eben nicht eine Suppe im Bauteil hat.

  • Das UV-Licht dringt nur eine sehr kurze Strecke in das Harz ein.

    Bei der Tankreinigungsfunktion kann man ja durchaus 60sek lang vollfläching belichten.

    Da härtet auch nicht der ganze Tank darueber aus sondern es bilded sich nur eine Folie die vielleicht max. 0,5-0,8mm dick ist. Anders verhält sich das beim fertigen Modell auch nicht. Das kann man auch 10 min in der Wash&Cure backen, im Inneren des Modells, ob hohl oder nicht wird da keinerlei Auswirkungen haben.

  • Ich weiß nicht viel über den Harzdruck, aber ich weiß, dass sie bei den Dentaldruckern natürlich sehr besorgt sind, dass unausgehärtetes Material zurückbleibt, so dass sie die Nachhärtung in der Regel unter Stickstoffatmosphäre durchführen, da Sauerstoff die Aushärtung hemmt. Außerdem scheint die Verwendung von Stroboskoplicht für den Aushärtungsprozess einige Vorteile zu bieten. Die Prozesse können auch die mechanischen Eigenschaften beeinflussen.


    Bei einer schnellen Google-Suche wurde dieser Artikel gefunden. Könnte für einige interessant sein (pdf):


    Effect of Nitrogen Gas Post-Curing and Printer Type on the Mechanical Properties of 3D-Printed Hard Occlusal Splint Material

  • Die Lichtintensität nimmt mit dem Quadrat zur Entfernung ab und wird weiter vermindert durch die Absorbtion durch Farbpigmente und Streueffekte. Um den Polymerisationsprozess anzustossen muss die Photonen absorbiert werden, stehen also für ein weiteres Eindringen in die Tiefe nicht mehr zur Verfügung.

    Man kann das drehen wie man will - es bleibt bei einer oberflächlichen Härtung im Bereich weniger zehntel Millimeter Egal wie stark die Lampe, egal wie lange die Zeit

    Beim Druck selbst könnte man durch Verlängern der Belichtungszeit einen höheren Polymerisationsgrad erreichen, aber mit den bekannten negativen Begleiterscheinungen


    All diese Dinge sind in der Dentalbranche seit Jahrzehnten bekannt. Mit Hochleistungsstroboskop-Polymerisationsgeräten (Kulzer Dentacolor XS) wurde schon in den 80ern versucht, die Polymerisationstiefe von Verblendkunststoffen zu erhöhen. Viel hat es nicht gebracht. Auch hier blieb es bei Schichtstärken von max 0,6 - 0,8mm.

    Eine wirkliche Lösung könnten dualhärtende Harze bringen. Vorpolymerisation wie gehabt im Drucker, gekoppelt mit Autopolymerisation ab einer bestimmten Temperatur, durch US oder andere Energiequellen.

    In der Dentalbranche sind dualhärtende Systeme in bestimmten Bereichen längst etabliert. Ob es das auch im 3D Druck gibt weiß ich nicht. Vorstellbar wäre es, aber dann sicherlich zu Preisen die jenseits von Gut und Böse sind.

    Ganz so kritisch muss man das aber gar nicht sehen. Sehr dünne Druckobjekte härten bei der Nachbehandlung ja tatsächlich durch und bei massiven Objekten kommt der Sandwich-Effekt zum Tragen. Weicher Kern, harte Schale ergen zusammen eine gute Steifigkeit. Ein Prinzip das ja auch im Modellbau allgegenwärtig ist.


    Gruß,

    Achim

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