Resin für den 3D-Druck
Kernstück sogenannter STL 3D-Drucker (STL steht für Stereolithographie) ist natürlich das verwendete Resin. Dies wird beim drucken durch Photopolymerisation, also binden UV-empfindlicher Harze durch Licht, vom flüssigen in den festen Zustand "verwandelt". Zur Belichtung wird bei den Druckern für den Hobby-Bereich im Allgemeinen ein LCD-Display (ähnlich dem eines Smartphones) verwendet. Das Display dient dabei als "Kulisse", welche nur an den Stellen UV-Licht durchtreten lässt, welche belichtet werden sollen. Die Belichtungszeiten hängen dabei von der Leistungsfähigkeit der Belichtungseinheit (meist UV-Led, teilweise auch Laser) ab. Diese variieren allerdings auch je nach verwendetem Resin, so dass im Grunde für jede neue Paarung Resin/Drucker die idealen Einstellungen neu ermittelt werden müssen. Wie umfangreich so etwas aussehen kann, ist hier z.B. mal für den Anycubic Photon von mehreren Leuten zusammengetragen worden.
Nun ist es nicht mein Bestreben ein ähnliche Tabelle für den Elegoo Mars oder Saturn zu erstellen, dennoch habe ich bereits mehrere Resine getestet. Teilweise geschah dies auch aus der Not heraus, da derzeit nicht alle Resine (die meisten kommen aus China) verfügbar sind. Folgende Resine habe ich bisher ausprobiert:
- Geeetech waterwashable Resin, blau
- Elegoo ABS-like Resin, grau
- Druckwege Standard Typ D, rot/schwarz/grau
- Nova 3D Standard grau/schwarz
- Nova 3D Standard transparent
Mein bisherigen Favoriten für den "Alltagsdruck" sind die Resine von Nova 3D, zudem sind sie mit einem Literpreis von etwa 35,-€ (Stand 2020) die Günstigsten am Markt. Die Genauigkeit in der Abbildung ist sehr gut, die Resine sind im Vergleich etwas dünnflüssiger, ebenso sind die erforderlichen Belichtungszeiten geringer.
Bei der Lieferung des Druckers war eine 500ml Flasche Geetech waterwashable Resin dabei. Wie der Name schon sagt, kann dieses Resin nach dem Druck mit Wasser gereinigt werden (ansonsten wird Isopropanol verwendet). Ehrlich gesagt empfand ich das Ganze als "Pamperei" und die Druckobjekte wurden erst richtig sauber, als ich statt des Wasserbads die Teile in unverdünntem Allzweckreiniger gesäubert habe. Die Druckergebnisse selber sind aber durchaus überzeugend, sehr konturenscharf und guter Festigkeit. Literpreis etwa 70,-€ (Stand 2020).
Das zweite Resin war das Elegoo ABS-like Resin. Diese erzeugt sehr glatte Oberflächen, allerdings "verschwimmen" teilweise feine Details. Die Festigkeit und Formstabilität ist aber so überzeugend, dass ich Antriebsteile für Triebwagen damit erstellt habe. Bei feinen Teilen bleibt zudem eine ausreichende Elastizität erhalten, die prinzipiell auch den Druck von Griffstangen (Durchmesser 0,6mm) ermöglicht, ohne dass diese bei der ersten Berührung brechen.
Kommen wir zum Druckwege Typ D Standard Resin. Dieses Resin kommt aus deutscher Produktion und ich habe das Test-Set (3x 200ml) für knapp 45,-€ (Stand 2020) bestellt. Insgesamt braucht dieses Resin deutlich (!) längere Belichtungszeiten, hat eine exzellente Abbildungsgenauigkeit, sehr gute Festigkeit bei gleichzeitiger ausreichender Rest-Flexibilität. Dieses Resin ist eigentlich für die industrielle Nutzung entwickelt und somit m.M.n. wohl eher für die Belichtung mittels UV-Laser geeignet. Zwei weitere Aspekte sind mir aufgefallen: Erstens weist dieses Resin eine deutlich höhere Geruchsintensität alles andere getesteten auf, zweitens ist es recht dickflüssig. Der intensive Geruch beim drucken ist natürlich, wenn man wie ich in der heimischen Wohnung druckt, nicht unbedingt ideal, letztendlich aber vielleicht eher zu verschmerzen, als die dickflüssige Konsistenz. Beim absenken des Druckbetts sorgt diese gerade bei den Bottom-Layern dafür, dass das Resin (trotz deutlich verringert Absenkgeschwindigkeit des Druckbetts) nicht schnell genug zwischen Bett und Tankboden verdrängt werden kann, was zu einem extrem hohen Druck auf das Display, sowie natürlich auch auf die Spindel führt. Trotz wirklich überzeugender Druckergebnisse, leider nicht für meinen Drucker geeignet. Schade!
Abschließend noch das Nova 3D Standard Resin (NovaStan). Im Grunde ein "Verlegenheitskauf", weil Nichts anderes verfügbar war und ich doch unbedingt drucken musste! Nun, es stellte sich als glückliche Fügung heraus, denn die Druckergebnisse sind wirklich gut bis sehr gut. Nach Anpassung der Parameter (Belichtungszeit, Absenkgeschwindigkeit, Light-Off-Time, etc.) liefert dieses Resin im Allgemeinen optimale Ergebnisse. Die klaren bzw. lichtdurchlässigen Varianten sind dabei etwas konturenschärfer, aber auch insgesamt weniger elastisch. Beim klaren Resin war ich erstaunt, dass die gedruckte Teile kaum gilb aufwiesen, lediglich die Ränder schienen etwas gelblicher als der Rest. Inwieweit dies aber aber erhalten bleibt und ob es möglich ist z.B. gewölbte Lampengläser damit zu drucken, muss ich erst noch ausprobieren.
Hier nun noch eine kleine Fotostrecke von einem kleinen Teil der bisher konstruierten und gedruckten Objekte. Ergänzend ist immer das für den Druck verwendete Resin genannt:
Update Dezember 2022
Etwa Eineinhalb Jahre habe ich nun Erfahrung im 3D-Druck gesammelt. Inzwischen ist mit dem Elegoo Saturn der vierte Drucker "eingezogen" und auch bei den Resinen gab es viele Neuerungen, so dass ein Update angebracht scheint.
Bisher waren die Resine von Elegoo meine absoluten Favoriten, vor allem das Elegoo ABS-like (etwa 40,-€ pro kg) entwickelte sich seit Nutzung der monochromen Drucker zum meistverwendeten Resin bei mir. Als Standard-Resin kam es für alle Anwendungen zum Einsatz und ersetzte so das Nova 3D Resin inzwischen komplett.
Ebenfalls kommt auch das Anycubic ABS-like + (etwa 33,-€ pro kg, Stand 2022) vermehrt zur Anwendung und insgesamt scheint es sogar besser zu sein, als die Elegoo Version. Die Drucke erscheinen glatter und insgesamt stabiler, zudem lassen sie sich besser vom Support trennen. Aufgrund der gemachten, durchweg guten Erfahrungen habe ich vor kurzem das Anycubic ABS-like pro bestellt, ein Test steht aber derzeit noch aus.
Um Lampengläser, Flaschen, etc. drucken zu können, wurde bisher das Nova 3D Standard clear verwendet. Die Drucke sind nach dem Härten etwas milchig und neigen schnell zum vergilben, sollten also direkt nach dem Druck mit Klarlack gegen UV-Licht geschützt werden. Mit glänzendem Klarlack versiegelt, ergibt sich aber ein ganz annehmbare Darstellung von Glasobjekten. Um wirklich glasklare Obkjekte drucken zu können, testete ich das Nova 3D High Transparancy. Nun, der Versuch war ziemlich ernüchternd: Zunächst einmal wählte ich für die Belichtung die Werkswerte, welche schon etwa doppelt so hoch sind, wie für die sonstigen Resine welche zur Anwendung kommen. Die ersten beiden Testdrucke blieben trotzdem komplett an der Folie (FEP 2.0) hängen, obwohl diese vor dem Druck erneuert wurde. Die Belichtungszeit wurde dann auf 10 Sekunden hoch gesetzt, bei einer Schichtstärke von 0,03mm. So konnten immerhin 80% der Testobjekte gedruckt werden, eine weitere Erhöhung der Belichtungszeit auf 12 Sekunden brachte dann zwar 100% Druckerfolg, aber nun ließen sich die Objekte kaum noch vom Support lösen. Zudem bildete das Resin um jeden Supportpunkt kleine "Buckel" oder Tropfen, was das Abtrennen zusätzlich erschwerte. Dieses Phänomen tritt auch bei schräg gestellten Objekten auf, obwohl das Resin hier theoretisch einfach ablaufen könnte. Die Drucke selber sind glasklar, auch nach dem Waschen und Härten.
Insgesamt ist aber das Druckbild (sehr streifig), die schlechte Druckbarkeit und die mühselige Entfernung des Support, sowie die damit verbundene intensive Nacharbeit der Drucke ein Grund dieses Resin weder weiter zu verwenden, noch zu empfehlen.
Update Dezember 2023
Wieder ein Jahr rum und Zeit für ein neues Update. Inzwischen ist das Anycubic ABS-like pro zum Standard für meine Drucke avanciert. Die Qualität der Drucke ist für mich derzeit das Beste was sich mit der Kombi Elegoo Saturn/Resin erreichen lässt. Preis pro Kg etwa 30,-€ (Stand 2023)
Beim klaren Resin hat sich inzwischen das Anycubic ABS-like + clear etabliert. Teile aus diesem Material häret ich nur kurz (etwa 1 Minute) nach, dadurch entsteht kaum eine gelb Verfärbung und die Stabilität ist trotzdem gegeben.
Nun wirft aber langsam die neue Druckergeneration (z.B. einer Auflösung von 12k) ihre Schatten voraus und auch bei den Resinen kommt die zweite oder bereits dritte Generation jetzt in den Verkauf. Also wird es hier spätestens nächstes Jahr wieder etwas Neues geben ... 😉
