SLA-3D-Drucker: Reinigung vom Resin ohne große Sauerei
Philipp Sussmann
Philipp hat seinen beruflichen Werdegang als Praktikant in einer Werbeagentur begonnen und ist mit verantwortlich für das Design von Bierdeckeln, Werbetafeln und einem Fan-Bus eines großen Fußballvereins. Danach folgte der erste Schritt zum Journalismus: Ein Volontariat bei PC-Zeitschriften, die heute kaum noch jemand kennt - PC Direkt und PC Professionell. Dann folgte ein mehrjähriger Ausflug in die Welt des Marketings, PR-Arbeit und Qualitätsmanagement in einem mittelständischen Handelsunternehmen.
Seit 2015 ist Philipp bei Heise im Team von Bestenlisten aktiv. Hier bringt er auch seine privaten Interessen ein und deshalb für Drohnen, Laser, Balkonkraftwerke, Powerstations und zahlreiche China-Gadgets wie Handwärmer, USB-Lötkolben oder Mini-Taschenlampen zuständig.
Eines der größten Mankos beim 3D-Druck mit Resin ist die aufwändige Nachbearbeitung der fertigen Drucke. TechStage zeigt, wie es richtig funktioniert und welche Hilfsmittel geeignet sind.
In unserer Themenwelt 3D-Resin-Drucker sind unter anderem folgende Artikel erschienen:
Nach jedem erfolgreichen Druckvorgang mit einem Resin-3D-Drucker werden die Druckerzeugnisse zunächst von flüssigen Harzresten befreit, da sonst Konturen und Details verloren gehen. Die Druckplattform gehört ebenfalls gereinigt, da sie selbst nach mehrminütigem Abtropfen noch mit einem Harzfilm überzogen ist. Da die Druckerzeugnisse nach dem Drucken noch weich sind, müssen sie außerdem nachgehärtet werden.
All dies muss unbedingt mit entsprechender Schutzausrüstung passieren. Während eine Schutzbrille zwar sinnvoll, aber nicht zwingend notwendig ist, sind Mundschutz und Handschuhe ein absolutes Muss. Die chemischen Eigenschaften des flüssigen Resins sind alles andere als unbedenklich. Wer ohne Handschuhe arbeitet, riskiert schon nach kürzester Zeit schmerzhafte Hautreizungen, die im schlimmsten Fall zum Absterben vom Gewebe führen können. Der Mundschutz schützt vor Schäden durch giftige Ausdünstungen.
Reinigung
Gerade die Reinigung ist aufwändig. Grundsätzlich sollte mit einer Unterlage gearbeitet werden, um Tisch- oder Arbeitsplatte nicht zu verschmutzen. Küchen- oder Klopapier und eine Mülltüte sollten ebenfalls (in ausreichender Menge) neben Mundschutz und Handschuhen vorhanden sein.
Nach dem Abschluss des Druckvorgangs lässt man zunächst das überschüssige Resin von Druckplattform und Druckerzeugnis abtropfen. Wer den Vorgang beschleunigen will, hält die Platte dabei schräg. Bei Thingiverse findet man hierzu passende Adapter, die ermöglichen die Druckplatte schräg über dem Resintank aufzuhängen.
Nun heißt es Handschuhe anziehen und die Plattform entnehmen. Die restlichen Anhaftungen werden erfahrungsgemäß zunächst mit Küchen- oder Klopapier abgewischt. Anschließend werden die Objekte möglichst vorsichtig mit einer Spachtel oder Klinge von der Plattform getrennt. Je nach Objekt, kann es wirklich schwierig sein, die noch weichen und durch das Harz glitschigen Objekte heil herunterzubekommen. Jetzt kommen die Drucke in einen Behälter mit Isopropanol und werden dort solange hin und her geschwenkt, bis der oberflächliche Harzfilm abgewaschen ist.
Deutlich bequemer und weniger Aufwändig ist es, die Druckplatte zusammen mit den daran hängenden Objekten zu spülen und zu reinigen. Dies erspart Zeit, zusätzliche Papiertücher und erleichtert das Abnehmen der fertigen Druckobjekte. Wichtig hierfür ist letztlich nur die Größe des Reinigungsbehälters.
Für ein gutes Endergebnis, muss wirklich alles an überschüssigem Resin aus den Ecken und Spalten herausgewaschen werden. Hierzu reicht es nicht, Plattform und Druckerzeugnisse einfach in das Isopropanol-Bad hineinzuhängen. Das Mindeste was man tun sollte, ist die Plattform hin und her zu bewegen oder die Flüssigkeit umzurühren. Bei sehr tiefen Rillen sind außerdem weiche Zahnbürsten und Pinsel hilfreich.
Wer den Vorgang weitestgehend automatisieren will, sollte sich beispielsweise einen Magnetrührer anschaffen. Günstige Modelle gibt es ab circa 35 Euro auf Amazon. Dazu passende, ausreichend große Behälter mit Verschlussmöglichkeit, sind ab etwa 10 Euro erhältlich. Wer die Plattform nicht per Hand ins Bad halten will, kann sich eine Halterung basteln oder eine geeignete Lösung von Thingiverse & Co. herunterladen und ausdrucken. Die Bewegung der Flüssigkeit sorgt für eine gleichmäßige Reinigung. Bei sehr detaillierten Objekten empfehlen wir die Ausrichtung der Druckplattform mehrfach zu verändern. Nur so kommt der Isopropanol-Strom tatsächlich in alle Ausbuchtungen und Vertiefungen. Erfahrungsgemäß reichen etwa fünf Minuten im Magnetrührer aus, um Plattform und Druckobjekt sauber zu bekommen. Zwar funktionieren auch Ultraschallreinigungsgeräte, diese sind aber in Kombination mit alkoholischen Reinigern deutlich gefährlicher als ein Magnetrührer.
Nach dem ersten Reinigungsvorgang empfehlen wir grundsätzlich noch eine kurze Spülung in einem zweiten Behälter. Hintergrund ist, dass sich im ersten Behälter nach nur wenigen Spülungen einiges an Resin sammelt. Um auch tatsächlich alles perfekt sauber zu bekommen, sollte der Feinwaschgang in einem zweiten, noch sauberen, Isopropanol-Bad stattfinden.
Nach einer kurzen Trocknungsphase werden die Druckerzeugnisse von der Plattform getrennt. Hier ist Vorsicht angesagt, denn das Harz ist noch weich und anfällig für Abdrücke. Wir nutzen hierfür eine Cuttermesser-Klinge, welche wir in einem sehr flachen Winkel unter eine Ecke des Objektes schieben. Ist das geschafft, schieben wir nun eine Spachtel zwischen Klinge und Druckbett. Das funktioniert sehr gut, ohne dabei Beschädigungen der fertigen Druckobjekte zu riskieren.
Bevor der nächste Arbeitsschritt anfällt, ist es wichtig die Objekte ausreichend trocknen zu lassen. Nun sind ein paar Minuten Geduld gefragt, da es sonst zu unschönen weißen Flecken an den noch feuchten Stellen kommt. Wer es sehr eilig hat, kann den Vorgang mit Ventilator oder Druckluft beschleunigen.
Nachhärten
Da die jetzt sauberen Druckerzeugnisse noch immer nicht ganz hart sind, müssen sie unter einer UV-Lampe mit zum Resin passender Lichtwellenlänge (üblicherweise 405 nm) nachhärten. Passende Leuchten, Nagellack-Härtekammern oder Leuchtstreifen gibt es ab circa 20 Euro. Um eine rundherum gleichmäßige Aushärtung zu erreichen, sollte das Licht entweder von allen Seiten kommen oder das Objekt muss mehrfach neu platziert werden. Hier bieten sich günstige Solardrehteller an. Die gibt es ab circa 10 Euro.
Das Nachhärten dauert etwa fünf bis zehn Minuten. Transparentes Resin darf keinesfalls zu lange unter dem UV-Licht stehen, da es sonst vergilbt. Statt glasklar ist dann Rauchglasoptik angesagt. Die tatsächliche Dauer immer vom verwendeten Resin ab. Sollte die Oberfläche nach über zehn Minuten noch immer klebrig sein, spricht dies für eine ungenügende Reinigung.
All-in-One
Wem der gesamte Vorgang trotz unserer Ratschläge noch immer zu aufwändig ist, der sollte sich die All-In-One-Lösungen wie vom Hersteller Anycubic ansehen. Bei diesen Geräten handelt es sich um eine Kombination aus Waschkabine und UV-Kammer. Ein Vorteil des Anycubic-Modells: Es funktioniert auch mit Druckplattformen anderer Hersteller. Für einige Modelle, beispielsweise den Elegoo Mars (Testbericht) , braucht man allerdings einen Adapter zum selberdrucken. Die Druckplattformen des Nova3d Elfin (Testbericht) und des hauseignen Anycubic Photon (Testbericht) passen ohne Veränderungen.
Das Design des Gerätes ähnelt dem von Resin-Druckern, wie dem Elegoo Mars. Ein kleiner Kasten mit Display, Bedientasten und einer hohen, durchsichtigen Kunststoffhaube. Unter der Abdeckung befindet sich ein Ausleger zur Befestigung der Druckplattform. Dieser ist, anders als beim SLA-Drucker, aber nicht beweglich. Die Verarbeitung des Gerätes ist hochwertig. Die Bedienung ist denkbar unkompliziert.
Zur Reinigung kommt ein beigepackter, verschließbarer Kunststoffbehälter zum Einsatz. Dieser fasst bis zu 3,5 Liter Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Isopropanol. Am Boden des Behälters ist ein Magnetrührer verschraubt. Dieser wird durch einen in der Station installierten Motor angetrieben.
Jetzt entnimmt man die Plattform aus dem Drucker und hängt sie kopfüber an den Ausleger der Wash&Cure-Station. Wer den Behälter nicht bis oben füllt, kann die Plattform mit Hilfe eines im Lieferumfang enthaltenen Adapters tiefer hängen. Alternativ können die Druckergebnisse auch in einem Siebkorb gelegt und in den Waschbehälter versenkt werden.
Nun kommt der Deckel auf die Station, dies verringert den Gestank des Isopropanol erheblich. Anschließend wählt der Nutzer die Wash-Funktion, eine Zeitspanne (2, 4 oder 6 Minuten) und startet die Reinigung. Nach der Hälfte der Zeit bleibt der Magnetrührer kurz stehen und ändert dann seine Drehrichtung. Dies sorgt für eine schön gründliche Spülung. Nach Ablauf der Zeit schaltet sich der Magnetrührer automatisch ab.
Wir empfehlen noch einen kurzen zweiten Durchgang oder eine händische Spülung in sauberen Isopropanol. Anschließend wird die Plattform zusammen mit den Druckobjekten zum Trocknen gelegt. Der Behälter wird bei Nichtbenutzung luftdicht verschlossen und beiseitegestellt. Nun folgt auch hier die Trennung von Objekt und Druckplattform. Nach dem vollständigen Trocknen geht es mit der Nachhärtung weiter.
Dazu kommt die im Lieferumfang enthaltene durchsichtige Kunststoffplattform zum Einsatz. Zuerst wird diese in eine Aussparung in der Mitte des Gerätes gesteckt und mit den trockenen Druckobjekten bestückt. Nach dem erneuten Aufsetzen der Kunststoffhaube wählt der Nutzer Cure-Funktion und Zeitspanne und startet den Vorgang. Die am Ausleger angebrachten LEDs mit einer Lichtwellenlänge von 365 nm und 405 nmn fangen an zu leuchten und der die Plattform beginnt sich langsam zu drehen. Nach Ablauf der Zeit werden die nun sauberen und ausgehärteten Drucke entnommen.
Zwar sind auch bei der Arbeit mit der Wash&Cure-Station Handschuhe und Mundschutz notwendig, aber der Gesamtaufwand und der Verbrauch von Papiertüchern ist um ein Vielfaches geringer. Auch die Geruchsentwicklung ist deutlich geringer als bei der händischen Reinigung. Insgesamt eine sehr saubere und optisch ansprechende Lösung. Den aktuellen Preis von knapp 200 Euro ist uns diese Arbeitserleichterung gerne wert. Die ursprünglich von Anycubic aufgerufenen 400 Euro waren allerdings zu viel.
Alternative Reiniger
Die Reinigung mit Isopropanol ist zwar üblich, es gibt aber auch gute Argumente gegen die Arbeit mit dem Reinigungsalkohol. Das sind beispielsweise die leichte Entzündbarkeit und die Geruchsbildung. Spezielle Resin-Waschmittel sollen hier Abhilfe schaffen. Das Resinwash von Druckwege hinterlässt nach den ersten Versuchen einen positiven Eindruck. Geruchsneutral ist das Mittel allerdings auch nicht. Hauptnachteil der Lösung ist der verhältnismäßig hohe Preis.
Auch unter Wasser abwaschbares Resin ist mittlerweile von vielen Herstellern verfügbar. Hauptvorteile dieser Lösung: Der extrem niedrige Preis und ständige Verfügbarkeit von Wasser. Allerdings braucht man hier neben dem speziellen Harz trotzdem Behälter, Magnetrührer oder gar die Wash&Cure-Station. Denn unter dem Wasserhahn darf man das Resin keinesfalls abwaschen. Das gelöste Harz ist hoch giftig uns sollte keinesfalls in den Wasserkreislauf gelangen. Wer mit Wasser arbeitet muss es also, genau wie Isopropanol, sammeln und entsorgen oder verdampfen lassen.
Zwar ebenfalls leicht brennbar und stinkend, dafür aber günstiger, ist beispielsweise die Reinigung mit Bioethanol oder Spiritus. Wir werden privat trotzdem beim klassischem Isopropanol bleiben.
Bei allen Methoden gibt es einen kleinen Trick, um die Reinigungsflüssigkeit länger benutzen zu können. Hat sich einiges an Resin im Waschbehälter gesammelt, sollte dieser für einige Tage stehen gelassen werden damit sich das Harz am Boden absetzen kann. Nun wird die saubere Flüssigkeit vorsichtig in einen anderen Behälter umgefüllt. Den mit Harz gesättigten Rest kann man entsorgen. Setzt sich das Harz nicht ordentlich ab, hilft eine Bestrahlung mit UV-Licht. Das Resin flockt dann aus und kann beispielsweise mit einem Lackfilter herausgefiltert werden. Auch bei dieser Arbeit sollten unbedingt Handschuhe und Mundschutz zum Einsatz kommen.
Fazit
Wer sich gut vorbereitet, seine Arbeitsschritte plant und die richtigen Hilfsmittel parat hat, kommt mit verhältnismäßig wenig Aufwand und wenig Sauerei durch den Reinigungs- und Trocknungsprozess.
Die Anschaffung einer speziellen Waschstation ist zwar nicht nötig, aber unbedingt empfehlenswert. Die Wash&Cure-Station von Anycubic hat im Test einen äußerst positiven Eindruck hinterlassen. Neben der einfachen Bedienbarkeit gefällt uns vor allem das aufgeräumte Design dieser Lösung.
Wer keine 200 Euro investieren möchte, sollte sich zumindest einen Magnetrührer anschaffen. Auch der stellt schon eine spürbare Arbeitserleichterung dar.
Affiliate-Information
Bei den mit gekennzeichneten Links handelt es sich um Provisions-Links (Affiliate-Links). Erfolgt über einen solchen Link eine Bestellung, erhält TechStage eine Provision. Für den Käufer entstehen dadurch keine Mehrkosten.