Resin-3D-Drucker im Eigenbau für filigrane Kunstharz-Modelle

Inhaltsverzeichnis

Resin-3D-Druck folgt einem einfachen Prinzip: Es gibt ein fotosensitives, flüssiges Material und eine Lichtquelle, die dieses Material aushärtet. Das spezielle Material wird in der Fachwelt als Resin (englisch für Harz) bezeichnet. Je nach genauer Mischung des Resins reagiert es auf verschiedene Wellenlängen im Licht. Licht ist eigentlich eine Form von Strahlung und wird mit verschiedenen Wellenlängen emittiert. Das menschliche Auge kann eine Wellenlänge von etwa 380 bis 720nm sehen. Je kürzer die Wellenlänge ist, desto höher auch die Energiedichte, die das Licht besitzt, und desto geeigneter ist es zum 3D-Druck mit photosensitivem Material.

Kurzinfo

• Grundlagen zum 3D-Druck mit lichtempfindlichem Kunstharz
• 3D-Drucker-Design – Mechanik, Elektronik, Software
• Tipps und Tricks für den Druckerbau und den 3D-Resin-Druck

Checkliste

• Zeitaufwand: mehrere Tage bis Wochen
• Kosten: ab mindestens 300 Euro, eher aber 500 Euro oder mehr
• 3D-Druck: einfache Objekte aus PLA, optional Druck mit flexiblem Material für Dichtungen beim Eigenbau eines Resin-Behälters
• Entwerfen: komplettes Design des gesamten 3D-Druckers mit CAD
• Elektronik: Verbinden von Komponenten wie Netzteil, Treiber und Lüfter, sicherer Umgang mit Netzspannung
• Chemie: Verantwortungsvoller Umgang mit Resin und Hilfsstoffen für die Nachbehandlung

Material

• Druckmaterial (Resin) das auf die richtige Lichtwellenlänge der LEDs sensitiv ist
• LEDs mit Treiber und Kühlkörper
• Schrittmotor für die Z-Achse, mit Treiber
• LCD-Panel mit Treiber und optional Display-Protektor
• Raspberry Pi 2, 3 oder 4
• Linearführungen und Wagen
• Aluminium oder Edelstahl Blech oder Platte für die Bauplattform
• Endschalter
• Netzteile und Spannungswandler
• Lüfter
• Aluminiumprofile für den Rahmen
• verschiedene Schrauben
• Plattenmaterial für die Einhausung

Werkzeug

• CAD-Software
• FDM-3D-Drucker
• Inbusschlüssel und Schraubendreher
• Schleifpapier mit Körnung 80 oder 120
• Lasercutter optional, aber für die Gehäuseteile nützlich

Heute findet man je nach Belichtungstechnik und Wellenlänge unterschiedliche Resin- und Drucker-Typen:

• SLA-Laser-3D-Drucker arbeiten mit einer Wellenlänge von etwa 395nm.
• LCD/LED-3D-Drucker arbeiten mit einer Wellenlänge von 405nm (UV oder Near-UV) oder eher seltener mit einer Wellenlänge von 450nm (Daylight).
• DLP-Projektoren emittieren Licht mit einer Wellenlänge von 400 bis 680nm, spezielle umgerüstete UV-Projektoren arbeiten mit 405nm.

Für den DIY- und Maker-Bereich ist insbesondere der DLP- und LCD/LED-Resin-3D-Druck interessant, da anders als beim klassischen Stereolithographie-3D-Druck (SLA) keine komplexen Mechaniken zur X-Y-Ansteuerung eines Lasers benötigt werden. Beim DLP-3D-Druck wird ein Projektor als Lichtquelle verwendet, der eine ganze horizontale Schicht auf einmal belichtet. Dort, wo Licht projiziert wird, härtet das Resin aus, wo schwarze Pixel waren, bleibt es flüssig. Für hohe Auflösungen und schnelle Druckdauer benötigt man jedoch eine kurze Fokusdistanz. Dafür muss man aber unter Umständen den ohnehin schon teuren Projektor sogar noch umbauen.

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