Las hartsit 3D-tulostukseen Niistä on tullut ensisijainen materiaali, kun etsitään hienoa viimeistelyä ja yksityiskohtien tasoa, johon FDM-filamentti ei pysty. Ne ovat ihanteellinen täydennys SLA-, DLP-, LCD- tai MSLA-tulostimille ja mahdollistavat kaiken tuotannon erittäin yksityiskohtaisista miniatyyreistä ammattimaisiin hammasmalleihin tai teollisuusosiin, jotka kestävät iskuja ja äärimmäisiä lämpötiloja.
Vaikka ensi silmäyksellä kaikki hartsit saattavat näyttää samanlaisilta, todellisuudessa niitä on monia erilaisia formulaatioitaJokainen on suunniteltu tiettyyn käyttötarkoitukseen: vakio, läpinäkyvä, vesipestävä, joustava, teollisuus-, poltettava, hammaslääketieteellinen… On tärkeää ymmärtää, mitä kukin tarjoaa, miten ne kovettuvat, minkä tulostimien kanssa ne ovat yhteensopivia ja mitä varotoimia on noudatettava, jotta voit tehdä oikean ostoksen ja välttää yllätyksiä.
Mitä tarkalleen ottaen on 3D-tulostushartsi?
3D-tulostushartsi on valoherkkä nestemäinen materiaali Se koostuu monomeereistä ja oligomeereistä, jotka polymeroituvat, kun ne altistetaan ultraviolettivalolle. Tämä reaktio saa nesteen kovettumaan hallitusti kerros kerrokselta, kunnes lopullinen kappale on valmistettu erittäin tarkasti.
Toisin kuin FDM-tulostusfilamenttiPerinteisissä tulostimissa, joissa muovi sulatetaan ja kerrostetaan, hartsitulostimet toimivat päinvastoin: ne sisältävät jähmetä neste UV-valollaKovetus voidaan tehdä laserilla (SLA-tekniikka), käyttämällä näyttöä, joka heijastaa kunkin kerroksen kuvan (DLP), tai käyttämällä LCD/MSLA-paneeleja, jotka päästävät UV-valon kulkemaan kovetettavan kerroksen muodossa.
Näiden teknologioiden avulla voimme saavuttaa erittäin sileät pinnat, tarkat toleranssit ja pienet yksityiskohdatSiksi hartsit ovat niin suosittuja esimerkiksi lautapelien miniatyyreissä, koruissa, hammaslääketieteessä, tarkkuusprototyyppien valmistuksessa tai erikoistehosteiden ja cosplayn pienoismallien valmistuksessa.
Hartseja myydään normaalisti noin 1 kg:n purkit, käyttövalmiita, ja valtaosa toimii 385–405 nm:n aallonpituusalueella, jota yleisimmät kotitalous- ja ammattikäyttöön tarkoitetut hartsitulostimet käyttävät.
Miten aallonpituus ja tulostintyyppi vaikuttavat prosessiin
Hartsin käyttäytymiseen vaikuttaa vahvasti riittävä polymerointi kovetusvalon aallonpituuteen. Jokainen koostumus on suunniteltu toimimaan parhaiten tietyllä nanometrialueella, ja valmistajat ilmoittavat tämän selvästi pakkauksessa tai teknisessä tietolomakkeessa.
Yleisesti ottaen DLP- ja LCD-tulostimille suunnitellut hartsit sopivat yleensä yhteen korkeammat aallonpituudet kuin monet teollisuuskäyttöön tarkoitetut SLA-hartsit. Mitä pienemmälle aallonpituudelle hartsi on valmistettu, sitä suurempi valoteho tarvitaan sen kovettumiseen kunnolla.
Siksi on tärkeää tarkistaa ennen ostamista, hartsisi ja tulostimesi yhteensopivuusNäytön tai laserin on lähetettävä valoa oikealla aallonpituusalueella (yleensä 385–405 nm yleisissä LCD-, MSLA- ja DLP-tulostimissa). Muuten seurauksena voi olla kovettumatonta pintaa, tahmeita tulosteita, yksityiskohtien puutetta tai jopa täydellisiä tulostusvirheitä.
Lisäksi paneelin resoluutio (4K, 8K…) Tälläkin on merkitystä. 8K-tulostin saa paljon parempia tuloksia yksityiskohtia varten suunnitellulla hartsilla kuin 2K-tulostin, erityisesti miniatyyrien ja erittäin hienogeometristen pienten osien kanssa.
3D-tulostukseen tarkoitetut hartsityypit ja niiden sovellukset
Markkinoilla on laaja valikoima fotopolymeerihartseja, yksinkertaisista vaihtoehdoista aloittelijoille erittäin teknisiin koostumuksiin ammattikäyttöön. Tarkastellaanpa tärkeimpiä tuoteryhmiä ja mihin kutakin käytetään.
Standardi-, läpinäkyvät, vesipestävät, joustavat ja teollisuushartsit Ne kattavat useimmat tarpeet, mutta teollisuuskäyttöön tarkoitettujen hartsien joukosta löytyy tarkempia alatyyppejä, kuten kestomuovit, kalsinoituvat hartsit ja hammashoitohartsit.
Vakiohartsit: monipuolinen vaihtoehto
Standardihartsit ovat yleisimpiä ja niitä, jotka Ne tarjoavat paremman tasapainon hinnan, helppokäyttöisyyden ja laadun välilläLähes kaikilla valmistajilla (Phrozen, Anycubic, Ameralabs, M3DUSA ja monet muut) on vakioversioita useissa eri väreissä, joista harmaa ja norsunluunvärinen ovat yleisimmät prototyyppien ja miniatyyrien värit.
Tämän tyyppinen hartsi tarjoaa sileät pinnat, hyvä erottelukyky ja keskikova joka sopii täydellisesti koriste-esineisiin, figuureihin, esittelymalleihin, yksinkertaisiin koteloihin ja prototyyppeihin, joissa ei vaadita suurta iskunkestävyyttä.
Sen suuri etu on se, että Jälkihoito on erittäin palkitsevaaNe voidaan hioa ja maalata helposti, joten ne sopivat erinomaisesti malleihin, rintakuviin, cosplay-rekvisiittaan ja kappaleisiin, joita sitten työstetään käsin.
Vähemmän positiivinen puoli on, että ne ovat yleensä jonkin verran... hauraampi ja hauraampi kuin muut materiaalit. Jos ne altistetaan iskuille, vääntymiselle tai pudotuksille, ne halkeavat tai rikkoutuvat suhteellisen helposti, joten ne eivät ole sopivimpia jatkuvalle rasitukselle alttiille toiminnallisille osille.
Läpinäkyvät hartsit: kristalliefekti ja läpikuultavat palat
Läpinäkyvät hartsit käyttäytyvät hyvin samalla tavalla kuin tavalliset hartsit, mutta niillä on se erityispiirre, että ne tuottavat läpikuultavia tai lähes värittömiä palojaNe sopivat täydellisesti kristallimaisille efekteille, lasille, koelinsseille tai mille tahansa kappaleelle, johon halutaan osittaista läpinäkyvyyttä.
Sen lisäksi, että ylläpidetään korkea yksityiskohtataso ja sileä rakenneNe mahdollistavat jälkikäsittelytekniikoiden, kuten hienohionnan ja kiillotuksen, käytön erittäin siistien ja kiiltävien pintojen saavuttamiseksi. Ne voidaan myös petsata, lakata tai yhdistää LED-valaistukseen näyttävien visuaalisten tehosteiden aikaansaamiseksi.
Nämä hartsit tukevat kosketuksiin veden kanssa ilman välitöntä hajoamistaSiksi niitä voidaan käyttää koriste-esineissä kosteissa ympäristöissä. Ne eivät kuitenkaan sovellu elintarvike- tai juomapakkauksiin, koska niitä ei ole suunniteltu bioyhteensopiviksi tai turvallisiksi pitkäaikaiseen kosketukseen nesteiden kanssa.
Luovalla alalla niitä käytetään usein mm. yksinkertaisia optisia osia, läpikuultavia koriste-esineitä, pelinappuloita tai lasia jäljitteleviä komponentteja, kuten klassiset läpinäkyvät shakkinappulat.
Vesipestävät hartsit: vähemmän sotkua jälkikäsittelyssä
Yksi hartsipohjaisen 3D-tulostuksen suurimmista haitoista on jälkikäsittely isopropyylialkoholilla (IPA)IPA, jolla on voimakas haju, joka on syttyvää ja vaatii huolellista käsittelyä, on vesipohjaisten hartsien kohteena. Vesipestävät hartsit kehitettiin juuri vähentämään tätä riippuvuutta IPA:sta.
Näillä formulaatioilla palat voidaan puhdista vain vedelläTämä poistaa ylimääräisen hartsin ja helpottaa tukien poistamista. Lisäksi ne jättävät jälkeensä yleensä tasaisemman ja vähemmän tahmean pinnan kuin jotkut tavalliset hartsit.
Toinen etu on, että Haju tulostuksen ja puhdistuksen aikana on yleensä vähäisempääTämä parantaa huomattavasti käyttökokemusta kotitiloissa tai pienissä työpajoissa, joissa ilmanvaihto on rajoitetumpi.
Suurin haittapuoli on se, että joissakin tapauksissa ns. Yksityiskohtien resoluutio ja terävyys voivat olla jonkin verran alhaisemmat tavallisiin korkealaatuisiin hartseihin. Erittäin teknisten osien tai erittäin yksityiskohtaisten miniatyyrien kohdalla on suositeltavaa testata etukäteen tai lukea huolellisesti muiden käyttäjien mielipiteitä.
Joustavat hartsit: jäljittelevät kumia ja elastomeeria
Joustavat hartsit on kehitetty käyttäytymään samalla tavalla kuin elastomeerimateriaalit, kuten kumiSen kovuus on yleensä noin 80 A Shore-asteikolla, vaikka merkistä riippuen on olemassa pehmeämpiä tai kovempia versioita.
Tämän tyyppinen hartsi mahdollistaa valmistuksen kappaleita, joita voidaan taivuttaa ja puristaa Ne eivät rikkoudu välittömästi, vaan palautuvat alkuperäiseen muotoonsa muodonmuutoksen jälkeen. Ne sopivat ihanteellisesti komponentteihin, jotka vaativat jonkin verran joustavuutta tai iskunvaimennusta.
Yleisimpien sovellusten joukosta löydämme iskunvaimentimien, tiivisteiden, kahvojen, suojien, kansien ja liikkuvien osien prototyypit jotka toimivat yhdessä muiden jäykkien osien kanssa. Ne ovat myös hyödyllisiä ergonomisten komponenttien suunnittelussa.
Sen kestävyys toistuvaa käyttöä vastaan on korkea, mutta on huomattava, että kuten kaikki hartsit, se voi hajoavat pitkäaikaisessa UV-valolle altistumisessa ja tietyt kemialliset aineet, joten on suositeltavaa suojata ne eikä käyttää niitä väärin äärimmäisissä ympäristöissä.
Teollisuushartsit: korkea lujuus ja vaativat käyttökohteet
Luokan teollisuushartsit Löysimme koostumuksia, jotka on suunniteltu tarjoamaan huomattavasti paremmat mekaaniset ominaisuudet standardihartseihin. Niitä kutsutaan myös koviksi tai teknisiksi hartseiksi, ja ne yleensä matkivat teknisten muovien, kuten ABS:n tai nailonin, käyttäytymistä.
Näille hartseille on ominaista niiden kyky kestää Voimakas mekaaninen rasitus, iskut ja iskut ilman niin helppoa murtumista, mikä tekee niistä sopivia sekä toiminnallisiksi prototyypeiksi että lopullisiksi osiksi todelliseen työympäristökäyttöön.
Tähän perheeseen kuuluu myös kuumuutta kestävät hartsit ja kalsinoitavat hartsitsekä erityisiä formulaatioita esimerkiksi hammaslääketieteen aloille, joilla resistenssin lisäksi haetaan bioyhteensopivuutta tai soveltuvuutta lääketieteelliseen käyttöön.
Ne ovat erityisen hyödyllisiä tilanteissa, joissa konepajateollisuus, työkalujen valmistus, matalan lämpötilan muotit, kitkalle altistuvat komponentit tai ruuvattavat ja koottavat osat muiden osien kanssa. Vaikka niiden hinta on yleensä korkeampi, ne ovat hintansa arvoisia, kun sovellus sitä vaatii.
Lämmönkestävät hartsit: osat, jotka kestävät korkeita lämpötiloja
Lämmönkestävät hartsit on kehitetty kestämään korkeissa lämpötiloissa ilman muodonmuutoksia eivätkä menetä mekaanisia ominaisuuksiaan. Jotkut kestävät jopa 230 °C:n lämpötilan, kunhan valmistajan ohjeita noudatetaan.
Tämä tekee niistä ihanteellisia valutyökalut, kuumille nesteille altistuvat työkalut, matalan ja keskilämpötilan syvävetomuovit ja yleisesti ottaen osat, jotka toimivat voimakkaiden lämmönlähteiden lähellä.
Lämmönkestävyyden lisäksi ne tarjoavat yleensä erinomainen jäykkyys ja hyvä mittapysyvyysTämä mahdollistaa sellaisten komponenttien valmistuksen, jotka sopivat yhteen tiukoilla toleransseilla myös kuumuudessa.
On tärkeää kunnioittaa ehtoja, kovettuminen ja jälkikovetus on ilmoitettu jotta osa saavuttaa lopulliset ominaisuutensa. Riittämätön kovetus voi heikentää lämmönkestävyyttä merkittävästi, minkä vuoksi jälkikovetusta UV-uunissa tai kontrolloidussa UV-valossa suositellaan usein.
Kalsinoitavat hartsit: suunniteltu valamiseen ja korujen valmistukseen
Kalsinoitavat hartsit, joita kutsutaan myös "valuhartseiksi", on suunniteltu kadonneen vahan valu ja vastaavia prosesseja. Tavoitteena on, että hartsi haihtuu palamisen aikana, jolloin siitä ei juurikaan jää tuhkaa tai kiinteää jäännöstä.
Ensin se suunnitellaan ja painetaan erittäin yksityiskohtainen päämalliSitten mallia käytetään muotin luomiseen, jossa metalli (kulta, hopea, muut seokset) sulatetaan tai jossa suoritetaan valamisprosesseja, ja hartsi katoaa polton aikana.
Niiden suuri etu on, että ne mahdollistavat saavuttaakseen erittäin sileät pinnat lopullisessa metallikappaleessailman suuria jälkiä tai merkittäviä epätäydellisyyksiä, mikä vähentää myöhempää kiillotustyötä.
Niitä käytetään pääasiassa Korut, kellojen valmistus, metallisten hammasproteesien valmistus, pienet tarkkuusosat ja mihin tahansa käyttötarkoitukseen, jossa tarvitset kuvion, joka haihtuu puhtaasti uunissa.
Hammashartsit: formulaatiot hammaslääketieteen alalle
Las hammashartsit Ne ovat omassa kategoriassaan, koska toisin kuin monet tavalliset hartsit, Ne koostuvat kontrolloidummista materiaaleista ja on suunnattu bioyhteensopivuuteensuunniteltu kliinisiin sovelluksiin (edellyttäen, että niillä on vastaavat sertifikaatit).
Näiden hartsien avulla voit luoda anatomiset mallit, lastat, pidikkeet, väliaikaiset kruunut, sillat, kirurgiset ohjaimet ja erilaiset proteesit hammaslääketieteen alalla, mikä tarjoaa erittäin korkean yksityiskohtatason ja sileät pinnat.
Sen käyttö edistää vähentää tuotantokustannuksia ja -aikoja verrattuna perinteisiin menetelmiin, ja helpottaa klinikoiden ja laboratorioiden räätälöityjen ratkaisujen tarjoamista intraoraaliskannauksen ja täydellisten digitaalisten työnkulkujen pohjalta.
On tärkeää kunnioittaa Valmistajan ohjeet, sertifikaatit ja terveyssuositukset potilaan turvallisen käytön varmistamiseksi. Kaikki hammashartsit eivät sovellu pitkäaikaiseen kosketukseen suussa; jotkut koostumukset sopivat vain malleille, kun taas toiset soveltuvat suoraan käytettäväksi tarkoitettuihin laitteisiin.
Kuinka valita oikea hartsi 3D-tulostimellesi
Oikean hartsin valinta edellyttää materiaalin ominaisuuksien yhteensovittamista tulostimen ominaisuuksien ja projektisi tarpeiden kanssa. Ennen tilaamista on pidettävä mielessä useita keskeisiä tekijöitä.
Ensimmäinen on aallonpituuden yhteensopivuusVarmista, että hartsi on suunniteltu koneesi lähettämälle aallonpituusalueelle (melkein aina 385–405 nm yleisesti käytetyissä LCD-, MSLA- ja DLP-laitteissa). Yhteensopimattoman hartsin käyttö on tie kovettumisen epäonnistumiseen.
Sinun tulisi myös ottaa huomioon resoluutio ja paneelin tyyppi tulostimestasi: 4K- tai 8K-tulostin saa enemmän irti teräväpiirtohartseista, kun taas matalilla resoluutioilla et ehkä huomaa yhtä suurta eroa erittäin ensiluokkaisen hartsin ja hyvälaatuisen vakiohartsin välillä.
Toinen keskeinen kriteeri on pinnan viimeistely, jota etsit (matta, kiiltävä, läpinäkymätön, läpikuultava, täysin läpinäkyvä). Esimerkiksi miniatyyreissä mattapinta on usein parempi, koska se helpottaa yksityiskohtien näkemistä maalattaessa, kun taas optisissa komponenteissa halutaan maksimaalinen läpinäkyvyys.
Älä unohda arvostaa mekaaninen ja terminen kestävyys jota tarvitset. Koristeellisiin figuureihin riittää tavallinen hartsi, mutta jos haluat valmistaa rasitukselle tai lämmölle alttiita kappaleita, kannattaa investoida ABS-, teollisuus- tai lämmönkestävään hartsiin.
Lopuksi, mieti, jälkikäsittely, jonka olet valmis olettamaanJos et halua työskennellä suurten IPA-määrien kanssa, saatat olla kiinnostunut valitsemaan vesipestävät hartsit, jopa joissakin tapauksissa pienen resoluution kustannuksella.
Yhteensopivuus, muodot ja yleiset käyttötarkoitukset
Keskitason koti- ja ammattikäyttöön tarkoitettuun 3D-tulostukseen markkinoidut hartsit ovat yleensä Yhteensopiva useimpien markkinoilla olevien tulostimien kanssa jotka toimivat edellä mainitulla 385–405 nm:n alueella. Tähän sisältyy valtaosa suosittujen tuotemerkkien LCD/MSLA-malleista sekä monet DLP-laitteet.
Niitä myydään yleensä 500 ml:n pullot, 1 kgVaikka teollisissa ympäristöissä käytetään yleisiä suurempia astioita, useimmat niistä tulevat käyttövalmiiksi, vaikka jotkut valmistajat suosittelevatkin niiden voimakasta ravistamista ennen jokaista käyttökertaa koostumuksen homogenisoimiseksi.
Yleisimpien käyttötarkoitusten joukossa voimme löytää tulostamisen Lautapelien miniatyyrit, prototyypit, korut, hammasmallit, cosplay-rekvisiitta, läpinäkyvät osat ja lämpömuovattavat muotit matala lämpötila.
Tuotemerkit, kuten Phrozen, Ameralabs, Anycubic tai M3DUSA, tarjoavat erittäin laaja valikoima erityisiä hartsejajotta voit valita juuri tarvitsemasi värin, viimeistelyn ja mekaanisten ominaisuuksien yhdistelmän jokaiseen projektiin.
3D-hartsien yleiset edut ja haitat
Hartsien tärkein etu 3D-tulostuksessa on niiden kyky toistaa erittäin hienoja yksityiskohtiaerittäin ohuilla kerroksilla ja äärimmäisen sileillä pinnoilla. Tämä tekee niistä korvaamattomia aloilla, joilla estetiikka, tarkkuus tai sopivuus ovat ensiarvoisen tärkeitä.
Toinen etu on saatavilla olevien formulaatioiden monipuolisuusVoit vaihtaa joustavasta, kumimaisesta hartsista jäykkään teollisuushartsiin tai valettavaan hartsiin koruja varten vaihtamatta teknologiaa yksinkertaisesti käyttämällä erityyppistä pulloa.
Se ei kuitenkaan ole pelkästään positiivista. Merkittävä haittapuoli on, että bioyhteensopivia tai erityisesti suunniteltuja laitteita lukuun ottamatta Useimmat hartsit ovat nestemäisessä muodossa myrkyllisiä aineitaNiitä on käsiteltävä varoen, eikä riskejä pidä aliarvioida.
Lisäksi parantuneena ne pysyvät herkkä ultraviolettisäteilylleJos jätät hartsipalan aurinkoon pitkäksi aikaa, se haurastuu, kellastuu tai vääntyy polymeerin hajoamisen vuoksi.
Lopulta ne eivät ole materiaaleja soveltuu kosketukseen elintarvikkeiden tai juomien kanssaerityisesti pitkäaikaisessa käytössä. Kosketus nesteiden kanssa voi edistää osan hajoamista ja mahdollista ei-toivottujen aineiden vapautumista.
Turvallisuus ja hyvät käytännöt hartsin kanssa työskennellessä
Jotta voit työskennellä hartsin kanssa mielenrauhalla, on tärkeää omaksua perushenkilökohtaiset suojatoimenpiteetVähimmäissuositeltu varotoimenpide on nitriilikäsineiden käyttö materiaalia käsiteltäessä, tukia irrotettaessa tai vasta tulostettuja osia puhdistettaessa.
Se on myös erittäin suositeltavaa Käytä maskia ja suojalaseja Jos aiot käsitellä hartsia pitkiä aikoja, erityisesti suljetuissa tiloissa, muista, että roiskeet iholle tai silmiin voivat aiheuttaa ärsytystä, eivätkä höyryt ole täysin terveellisiä.
Tulostusalueen on oltava hyvä ilmanvaihto Höyryjen kertymisen estämiseksi monet ihmiset sijoittavat tulostimensa erilleen tavallisesta asuin- tai työpaikastaan tai ainakin ikkunoiden ja poistoilmajärjestelmien lähelle.
Meidän on myös oltava varovaisia ns. varastointi ja hävittäminen Hartsin osalta: nestemäiset jäämät ja saastunut IPA (tai pestävien hartsien kanssa käytetty vesi) on käsiteltävä vaarallisena jätteenä paikallisten määräysten mukaisesti. Niitä ei saa koskaan hävittää käsittelemättöminä viemäriin.
Hyvä käytäntö on Koveta jäljellä oleva hartsi UV-valolla Ennen hävittämistä varmista, että materiaali kovettuu ja sitä käsitellään muovijätteenä alueesi kierrätys- tai hävitysohjeiden mukaisesti.
Kuten näette, 3D-tulostushartsit yhdistävät tarkkuuden, monipuolisuuden ja valtavan sovelluspotentiaalin.Ne vaativat kuitenkin perusteellista tutkimusta, sopivan koostumuksen valitsemista kullekin projektille ja perusturvallisuusstandardien noudattamista. Oikean hartsin, yhteensopivan tulostimen ja hyvän jälkikäsittelyn avulla on mahdollista luoda kaikkea upeista miniatyyreistä teollisuustyökaluihin tai ammattimaisesti viimeisteltyihin hammasproteeseihin.
