Was ist ein Harz-3D-Drucker & Wie funktioniert er?

Roy Hill 21-07-2023
Roy Hill

Harz-3D-Drucker erfreuen sich seit einiger Zeit zunehmender Beliebtheit, vor allem weil sie so einfach zu bedienen sind und der Preis deutlich gesunken ist. Das hat dazu geführt, dass sich viele Menschen fragen, was genau ein Harz-3D-Drucker ist und wie er funktioniert.

Deshalb habe ich mich entschlossen, einen Artikel darüber zu schreiben, in dem ich einfach zu verstehende Informationen darüber gebe, wie der Prozess abläuft, was man erwarten kann und welche großartigen Harz-3D-Drucker man sich selbst oder als Geschenk anschaffen kann.

Lesen Sie diesen Artikel weiter und erfahren Sie mehr über diese fantastischen 3D-Drucker aus Harz.

    Was ist ein Harz-3D-Drucker?

    Ein Harz-3D-Drucker ist eine Maschine, die einen Behälter mit lichtempfindlichem flüssigem Harz enthält und diesen Schicht für Schicht mit UV-LED-Lichtstrahlen bestrahlt, um das Harz zu einem 3D-Kunststoffmodell auszuhärten. Die Technologie wird SLA oder Stereolithografie genannt und ermöglicht 3D-Drucke mit extrem feinen Details bei einer Schichthöhe von 0,01 mm.

    Bei der Anschaffung eines 3D-Druckers haben Sie hauptsächlich zwei Möglichkeiten: zum einen den Filament-3D-Drucker, der weithin als FDM- oder FFF-3D-Drucker bekannt ist, und zum anderen den Harz-3D-Drucker, der auch als SLA- oder MSLA-3D-Drucker bekannt ist.

    Wenn Sie sich die mit diesen beiden Technologien gedruckten Modelle ansehen, werden Sie wahrscheinlich einen großen Qualitätsunterschied feststellen. 3D-Drucker für Kunstharz haben die Fähigkeit, 3D-Modelle zu drucken, die superglatte Oberflächen mit feinen Details haben werden.

    FDM-3D-Drucker sind aufgrund der Positionierungsgenauigkeit, der Düsengröße und der großen Schichthöhe möglicherweise nicht in der Lage, Modelle von solch hoher Qualität zu drucken.

    Hier sind die Hauptbestandteile eines Harz-3D-Druckers:

    • Harzbottich
    • FEP-Folie
    • Platte bauen
    • UV-LCD-Bildschirm
    • UV-Acryl-Deckel zum Zurückhalten und Blockieren von Licht
    • Linearschienen für Z-Bewegung
    • Anzeige - Touchscreen
    • USB & USB-Laufwerk
    • Rändelschrauben zur Befestigung der Bauplatte und des Harzbehälters

    Sie können sich ein klares Bild davon machen, dass ein FDM-3D-Drucker von hervorragender Qualität in der Regel mit einer Mindestschichthöhe von 0,05-0,1 mm (50-100 Mikrometer) drucken kann, während ein Harzdrucker mit einer Schichthöhe von nur 0,01-0,25 mm (10-25 Mikrometer) drucken kann, was viel bessere Details und Glätte gewährleistet.

    Das bedeutet auch, dass der Druck insgesamt länger dauert, aber ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass 3D-Drucker mit Kunstharz eine ganze Schicht auf einmal aushärten können und nicht wie Filamentdrucker das Modell erst umreißen müssen.

    Bei einem Modell, das mit einem Harz-3D-Drucker gedruckt wird, sind die Schichten besser miteinander verschmolzen, so dass die Modelle von hoher Qualität sind, die die Menschen lieben.

    Sie sind dafür bekannt, dass sie spröder sind als Filament-3D-Drucke, aber es gibt jetzt einige großartige hochfeste und flexible Harze, die Sie verwenden können.

    Ein Harz-3D-Drucker hat weniger bewegliche Komponenten als ein Filamentdrucker, was bedeutet, dass Sie sich keine Gedanken über zu viel Wartung machen müssen.

    Die FEP-Folie ist der Hauptbestandteil, der verbraucht werden kann. Allerdings können Sie mehrere 3D-Drucke erstellen, ohne sie auszutauschen, solange Sie die richtigen Vorsichtsmaßnahmen treffen.

    In den ersten Tagen ist es wahrscheinlich, dass Sie Ihre FEP-Folie beschädigen, da sie anfällig für Einstiche ist - hauptsächlich aufgrund von Rückständen, die vor dem nächsten 3D-Druck nicht entfernt werden. Sie sind nicht allzu teuer zu ersetzen, eine 5er-Packung kostet etwa 15 $.

    Ein weiteres Verbrauchsmaterial ist der LCD-Bildschirm im 3D-Drucker. Bei den moderneren monochromen Bildschirmen können diese mehr als 2.000 Stunden 3D-Druck aushalten. Die RGB-Bildschirme sind schneller erschöpft und halten vielleicht 700-1.000 Druckstunden aus.

    Die LCD-Bildschirme können ziemlich teuer sein, je nachdem, welchen 3D-Drucker Sie haben, wobei die größeren die teureren sind. Ein großer Bildschirm für den Anycubic Photon Mono X könnte Sie etwa 150 Dollar kosten.

    Die Hersteller sind inzwischen in der Lage, die Lebensdauer dieser Bildschirme zu verlängern, und haben damit begonnen, ihre 3D-Drucker aus Harz mit verbesserten Kühlsystemen auszustatten, damit die LED-Leuchten länger leuchten.

    Mit der Zeit werden sie schwächer, aber Sie können die Lebensdauer auch noch weiter verlängern, indem Sie zwischen den einzelnen Aushärtungsschichten eine längere "Lichtverzögerungszeit" einhalten.

    Das folgende Video veranschaulicht die Funktionsweise des 3D-Drucks mit Kunstharz und bietet Anfängern einen umfassenden Leitfaden für die ersten Schritte.

    Welche Arten des 3D-Drucks mit Harz gibt es - wie funktioniert er?

    Der 3D-Druck mit Kunstharz ist eine Technologie, bei der flüssiges Kunstharz in einem Behälter gelagert wird, anstatt durch eine Düse eingespritzt zu werden. Zu den wichtigsten Begriffen oder Arten des 3D-Drucks mit Kunstharz gehören Stereolithografie (SLA), digitale Lichtverarbeitung und Flüssigkristallanzeige (LCD) oder maskierte Stereolithografie (MSLA).

    SLA

    SLA steht für Stereolithographie, und der SLA-Harz-3D-Drucker arbeitet mit Hilfe eines UV-Lasers, der auf die Oberfläche eines Photopolymerbehälters aufgebracht wird, der hauptsächlich als Harz-MWSt bekannt ist.

    Das Licht wird in einem bestimmten Muster appliziert, so dass die gewünschte Form entstehen kann.

    SLA-3D-Drucker umfassen verschiedene Komponenten wie eine Bauplattform, eine Harz-Mehrwertsteuer, eine Lichtquelle, einen Aufzug und ein Paar Galvanometer.

    Der Hauptzweck eines Aufzugs besteht darin, die Höhe der Bauplattform zu erhöhen oder zu verringern, damit während des Druckvorgangs Schichten gebildet werden können. Die Galvanometer sind ein Paar beweglicher Spiegel, die zur Ausrichtung des Laserstrahls dienen.

    Da der Harzbehälter unausgehärtetes Harz enthält, härtet es durch die Einwirkung von UV-Licht schichtweise aus und beginnt, ein 3D-Modell zu formen. 3D-Drucker für Harz drucken eine Schicht nach der anderen, und dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis ein vollständig gedrucktes 3D-Modell eines Objekts fertig ist.

    DLP

    Bei der digitalen Lichtverarbeitung handelt es sich um eine Technologie, die fast mit der SLA-Technologie vergleichbar ist, bei der jedoch keine Laser, sondern eine digitale Projektionsfläche als Lichtquelle verwendet wird.

    Während bei der SLA-Technologie nur ein Punkt auf einmal gedruckt werden kann, wird beim DLP-Harz-3D-Druck eine komplette Schicht auf einmal gedruckt. Aus diesem Grund ist der DLP-Harz-3D-Druck im Vergleich zum SLA-Verfahren viel schneller.

    Sie sind auch als sehr zuverlässig bekannt, da es sich nicht um ein komplexes System handelt und keine beweglichen Teile vorhanden sind.

    DMD (Digital Micromirror Device) ist ein Gerät, das dazu dient, zu steuern, wo genau die Projektion in Harz-3D-Druckern angebracht wird.

    Ein DMD besteht aus Hunderten bis Millionen von Mikrospiegeln, die es ihm ermöglichen, Licht an verschiedenen Stellen zu projizieren und geschichtete Muster viel besser zu drucken, indem sie eine ganze Schicht auf einmal konsolidieren.

    Das Bild einer Schicht besteht in erster Linie aus Pixeln, denn eine digitale Anzeige ist der Ausgangspunkt jeder Schicht, die vom DLP-3D-Drucker erzeugt wird. Beim 3D-Druck haben die Punkte die Form von Prismen, die man von allen drei Seiten sehen kann.

    Sobald eine Schicht vollständig gedruckt ist, wird die Plattform auf eine bestimmte Höhe angehoben, damit die nächste Schicht des Modells gedruckt werden kann.

    Der Hauptvorteil des DLP-Resin-3D-Drucks besteht darin, dass er viel glattere und schnellere Drucke ermöglicht. Dabei ist zu beachten, dass die Vergrößerung der Druckfläche die Qualität der Verarbeitung erheblich beeinträchtigt.

    MSLA/LCD

    DLP und SLA können voneinander unterschieden werden, aber Sie können verwirrt werden, wenn Sie den Unterschied zwischen DLP und MSLA oder LCD (Liquid Crystal Display) finden.

    Wie wir wissen, ist für den DLP-3D-Druck eine zusätzliche Mikrospiegelvorrichtung erforderlich, um das Licht vom Projektor zu übertragen, aber beim Drucken mit LCD-3D-Druckern ist eine solche Vorrichtung nicht erforderlich.

    Die UV-Strahlen oder das Licht kommen direkt von den LEDs, die durch den LCD-Bildschirm leuchten. Da dieser LCD-Bildschirm als Maske fungiert, ist die LCD-Technologie auch als MSLA (masked SLA) bekannt.

    Seit der Erfindung dieser MSLA/LCD-Technologie ist der 3D-Druck von Kunstharz populärer und für den Durchschnittsbürger zugänglicher geworden.

    Das liegt daran, dass die einzelnen oder zusätzlichen Komponenten für den LCD-3D-Druck relativ preiswert sind. Bedenken Sie aber, dass die Lebensdauer eines LCD-3D-Druckers etwas kürzer ist als die des DLP-Chipsatzes und er oft auch mehr Wartung erfordert.

    Trotz dieses Nachteils ist der LCD/MSLA-3D-Druck recht beliebt, da er die Vorteile glatterer Oberflächen bietet und relativ schnell druckt. Die Pixelverzerrung ist ein wichtiger Faktor beim Harz-3D-Druck, der viel geringer ist als beim DLP-Harz-3D-Druck.

    Das Licht, das von LCD-Bildschirmen ausgestrahlt wird, ist bekanntermaßen schädlich für die darin enthaltenen organischen Verbindungen, so dass man sie je nach Nutzungsdauer und Leistung austauschen muss.

    Wie teuer sind 3D-Drucker aus Harz?

    Der günstigste 3D-Drucker aus Kunstharz kostet etwa 250 $, wie der Elegoo Mars Pro. Einen guten 3D-Drucker aus Kunstharz im mittleren Preissegment erhalten Sie für 350 bis 800 $, wie den Anycubic Photon Mono X, während ein professioneller 3D-Drucker aus Kunstharz in Spitzenqualität über 3.000 $ kostet, wie der Formlabs 3. Die Preise werden immer günstiger.

    Harz-3D-Drucker können als einfache Maschinen betrachtet werden, da sie nicht viele bewegliche Teile enthalten. Dies ist der Grund, warum Harz-3D-Drucker zu relativ niedrigen Preisen erworben werden können. Die meisten ihrer Komponenten werden von uns im täglichen Leben verwendet, wie z. B. LCD-Bildschirme.

    Elegoo Mars Pro

    Wenn Sie auf der Suche nach einem preisgünstigen Harz-3D-Drucker sind, der eine gute Druckqualität bietet, kann der Elegoo Mars Pro eine großartige Option sein. Dieser 3D-Drucker ist einer der Top 5 Harz-3D-Drucker, die zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels in den Amazon-Bestsellerlisten aufgeführt sind.

    Er verfügt über erstaunliche Funktionen und leistungsstarke Spezifikationen, die es den Benutzern ermöglichen, hochwertige Drucke mit viel Leichtigkeit und Komfort zu drucken.

    Dieser 3D-Drucker ist die beste Option im unteren Preissegment, da er zu einem Preis von etwa 250 $ erhältlich ist und einige großartige Funktionen hat, wie zum Beispiel:

    Siehe auch: Reparieren von Filament, das aus der Düse tropft/ausläuft
    • Höhere Präzision
    • Ausgezeichneter Schutz
    • 115 x 65 x 150mm Bauvolumen
    • Sicheres und erfrischendes 3D-Druckerlebnis
    • 5 Zoll Neue Benutzeroberfläche
    • Leichtes Gewicht
    • Bequem und komfortabel
    • Silikongummidichtung, die das Austreten von Harz verhindert
    • Gleichbleibende Qualität der Drucke
    • 12 Monate Garantie auf den Drucker
    • 6-monatige Garantie auf den 2K-LCD

    Sie können Ihren Elegoo Mars Pro Harz 3D-Drucker mit einem niedrigen Budget auf Amazon heute erhalten.

    Anycubic Photon Mono X

    Der Anycubic Photon Mono X ist ein Harz-3D-Drucker der mittleren Preisklasse, der einige fortschrittliche Funktionen enthält, um ein besseres Harzdruckerlebnis zu ermöglichen.

    Dieser 3D-Drucker hat einige der besten Vorteile in Bezug auf gute Druckqualität, Komfort, Konsistenz und Bequemlichkeit zu bieten.

    Das beliebteste Merkmal dieses 3D-Druckers ist sein großes Bauvolumen, das es Ihnen ermöglicht, große Modelle oder mehrere Miniaturen in einem Druckvorgang zu drucken.

    Der Anycubic Photon Mono X war mein erster 3D-Drucker, und ich kann aus eigener Erfahrung sagen, dass er ein hervorragender 3D-Drucker für Anfänger ist. Die Einrichtung ist sehr einfach, die Druckqualität ist hervorragend, und er sieht sehr professionell aus, egal wo man ihn aufstellt.

    Einige der wichtigsten Merkmale des Anycubic Photon Mono X sind:

    Siehe auch: Beste ABS 3D-Druckgeschwindigkeit und -temperatur (Düse und Bett)
    • 9-Zoll-4K-Monochrom-LCD-Display
    • Aufgerüstetes LED-Array
    • UV-Kühlmechanik
    • Geschliffene Aluminium-Bauplatte
    • Hochwertige 3D-Drucke
    • App-Fernbedienung
    • Schnelle Druckgeschwindigkeit
    • Stabiler Harzbottich
    • Wi-Fi-Konnektivität
    • Doppelte lineare Z-Achse für zusätzliche Stabilität
    • 8x Anti-Aliasing
    • Hochwertige Stromversorgung

    Sie können den Anycubic Photon Mono X 3D-Drucker für ca. $700 im offiziellen Anycubic-Shop oder bei Amazon erwerben.

    Formlabs Form 3

    Der Formlabs Form 3-Drucker ist in der Lage, qualitativ hochwertige Modelle mit einer breiten Palette von 3D-Druckmaterialien zu drucken, aber er ist recht teuer.

    Für Menschen, die professionell 3D-Harz drucken oder hochentwickelte 3D-Druckfunktionen benötigen, kann dieser 3D-Drucker eine gute Wahl sein.

    Die Konsistenz und Qualität dieses Geräts soll höher sein als bei anderen Harz-3D-Druckern, aber sie sind immer noch ziemlich gut!

    Dieses Modell ist eher für kleine Unternehmen, Fachleute oder ernsthafte Hobbyisten zu empfehlen, die bereits Erfahrung mit dem 3D-Drucken von Resin haben.

    Ich würde es Anfängern nicht empfehlen, da es teuer ist und eine etwas längere Lernkurve hat.

    Dieser 3D-Drucker enthält viele fortschrittliche Harz-3D-Druckfunktionen.

    Zu den besten Eigenschaften des Formlabs Form 3 gehören:

    • Unglaubliche Druckqualität
    • Unterstützt eine breite Palette von Druckmaterialien
    • Unterstützung mehrerer Benutzer und 3D-Drucker
    • Closed-Loop-Kalibrierung
    • Problemlose Materialverwaltung
    • Konsistenter Druck
    • Verbesserte Klarheit der Teile
    • Punktgenaue Präzision
    • Leicht austauschbare Komponenten
    • Drucke in Industriequalität
    • Wi-Fi-Funktionalität
    • Frühere 3D-Drucke nachdrucken

    Sie können den Formlabs Form 3 Drucker ab sofort auf der offiziellen Website des Unternehmens kaufen.

    Es gibt noch einige andere Zubehörteile, die Sie kaufen sollten, wenn es um den 3D-Druck von Resin geht, wie z. B:

    • Nitril-Handschuhe
    • Isopropylalkohol
    • Papierhandtücher
    • Filter mit Halterung
    • Silikonmatte
    • Schutzgläser/Brillen
    • Atemschutzmaske oder Gesichtsmaske

    Die meisten dieser Artikel sind einmalige Anschaffungen oder reichen für eine lange Zeit, so dass es nicht zu teuer wird. Das Teuerste am 3D-Druck mit Harz ist das Harz selbst, das wir im nächsten Abschnitt besprechen werden.

    Wie viel kostet das 3D-Drucken von Kunstharzmaterialien?

    Der niedrigste Preis für 3D-Druckharz, den ich gesehen habe, liegt bei etwa $30 für 1 kg, wie z. B. das Elegoo Rapid Resin. Ein beliebtes Mittelklasse-Harz ist das Anycubic Plant-Based Resin oder das Siraya Tech Tenacious Resin für etwa $50-$65 pro KG. Premium-Harze können leicht für $200+ pro KG für zahnmedizinische oder mechanische Harze gehen.

    Elegoo Schnell-Harz

    Das Harz von Elegoo ist in der 3D-Druckindustrie sehr beliebt. Das meistverwendete Harz hat zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels über 3.000 Amazon-Rezensionen mit einer Bewertung von 4,7/5,0.

    Die Anwender sind begeistert, dass es nicht so stark riecht wie andere Harze und dass die Drucke sehr detailliert ausfallen.

    Für viele 3D-Drucker-Nutzer ist es ein bevorzugtes Harz, selbst nachdem sie viele andere, billigere Harze ausprobiert haben. Wenn Sie also ein zuverlässiges Harz suchen, können Sie mit dem Elegoo Rapid Resin nichts falsch machen.

    Einige der Merkmale sind:

    • Leichter Geruch
    • Beständiger Erfolg
    • Geringe Schrumpfung
    • Hohe Präzision
    • Sicheres und kompaktes Paket

    Tausende von qualitativ hochwertigen Miniaturen und 3D-Drucken wurden mit diesem fantastischen Harz erstellt. Versuchen Sie also noch heute eine Flasche Elegoo Rapid Resin von Amazon für Ihren Harz-3D-Druck.

    Anycubic Eco-Harz auf Pflanzenbasis

    Dies ist ein Harz der mittleren Preisklasse, das von Tausenden von 3D-Drucker-Benutzern geliebt wird und das Amazon's Choice-Tag hat. Viele Benutzer sagen, dass sie dieses 3D-Druckharz wegen seiner Flexibilität und Haltbarkeit lieben.

    Das Anycubic Eco Resin auf Pflanzenbasis enthält keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) oder andere schädliche Chemikalien, weshalb sich die meisten Menschen für dieses Harz entscheiden, auch wenn es teurer ist als einige andere auf dem Markt erhältliche 3D-Druckharze.

    Einige Merkmale dieses Harzes:

    • Ultra-geringer Geruch
    • Sicheres 3D-Druck-Harz
    • Atemberaubende Farben
    • Einfach zu benutzen
    • Schnelle Aushärtung und Belichtungszeit
    • Breite Kompatibilität

    Sie können eine Flasche des Anycubic Eco Plant-Based Resin bei Amazon finden.

    Siraya Tech Hartnäckiges Harz

    Wenn Sie auf der Suche nach einem 3D-Druckharz sind, das hohe Flexibilität, starke Drucke und hohe Schlagfestigkeit bietet, ist das Siraya Tech Tenacious Resin eine gute Wahl für Sie.

    Obwohl das Gerät etwas teurer ist, erwähnen die Nutzer, dass es jeden Cent wert ist, wenn es um hohe Qualität geht.

    • Hohe Schlagzähigkeit
    • Einfach zu drucken
    • Flexibilität
    • Am besten für starke Drucke
    • Am besten geeignet für LCD- und DLP-Harz-3D-Drucker

    Bei Amazon finden Sie das Siraya Tech Tenacious Resin für Ihren Harz-3D-Drucker.

    Roy Hill

    Roy Hill ist ein leidenschaftlicher 3D-Druck-Enthusiast und Technologie-Guru mit umfassendem Wissen rund um den 3D-Druck. Mit über 10 Jahren Erfahrung auf diesem Gebiet beherrscht Roy die Kunst des 3D-Designs und -Drucks und ist zu einem Experten für die neuesten 3D-Drucktrends und -technologien geworden.Roy hat einen Abschluss in Maschinenbau von der University of California, Los Angeles (UCLA) und hat für mehrere namhafte Unternehmen im Bereich 3D-Druck gearbeitet, darunter MakerBot und Formlabs. Er hat auch mit verschiedenen Unternehmen und Einzelpersonen zusammengearbeitet, um individuelle 3D-Druckprodukte zu entwickeln, die ihre Branchen revolutioniert haben.Neben seiner Leidenschaft für den 3D-Druck ist Roy ein begeisterter Reisender und Outdoor-Enthusiast. Er verbringt gerne Zeit in der Natur, wandert und campt mit seiner Familie. In seiner Freizeit betreut er auch junge Ingenieure und teilt sein umfangreiches Wissen über den 3D-Druck über verschiedene Plattformen, darunter seinen beliebten Blog „3D Printerly 3D Printing“.