Resin

Resin – was steckt dahinter und wie wird es hergestellt?

​Resinharze werden beim SLA- und DLP Druck benötigt. Es ist das Basismaterial für dein Druckmodel. Hier erfährst du, was sich hinter den Namen verbirgt und für welche Bauteile es sich eignet. 

Was ist Resin?

Resin ist ein Extraktstoff, der aus einem dehydrierten Naturharz gewonnen wird. ​Sie kommen in der Chemieindustrie als Zwischenprodukte zum Einsatz. Hier kennt man sie in Form von Synthesekautschuk oder als Substanzen für die Pigmentherstellung.


Der Begriff Resin ist nicht immer eindeutig zuzuweisen. Das liegt unter anderem daran, dass Polyethylenharz im englischen Sprachgebrauch als polyethylene resin bekannt ist.


Die Definition von Resin Kunstharzen bezieht sich auf UV-härtende Flüssigkunststoffe. Bei SLA Resin handelt es sich also um ein Material, das durch die Lichteinstrahlung aushärtet. ​Beim Druckprozess der SLA- und DLP-Drucker erfolgt eine zielgerichtete Bestrahlung an bestimmten Stellen, sodass es zum präzisen Aushärten des Materials kommt. So entstehen im Vergleich zu den FDM-Druckern sehr feine, exakte Strukturen.

Die Hersteller der 3D-Drucker optimieren die Resine und stimmen sie auf die eigenen Geräte ab. Das bedeutet, dass Du für den Markendrucker oftmals ein firmeneigenes Resin brauchst.


Wie wird Resin hergestellt?

Resin ist ein synthetisches Kunstharz das durch Polymerisations-, Polyadditions- oder Polykondensationsreaktionen hergestellt wird. Es kann durch Naturstoffe wie zum Beispiel pflanzliche Öle modifiziert werden. Die Kunstharze bestehen üblicherweise aus zwei Komponenten (Harz und Härter), durch die Kombination entsteht eine reaktionsfähige Masse. Diese dann mit UV-Strahlen ausgehärtet wird.


Welche ​Sorten ​gibt es?

Auf der Suche nach einem geeigneten Resin für Deine 3D-Drucke kannst Du verschiedene Sorten auswählen. Einige Kunstharze haben besondere Eigenschaften die es dir dann ermöglichen gedruckte Bauteile für die verschiedensten Anwendungen einzusetzen.


Zu den typischen Resin-Arten gehören transparente ​Resine, die beispielsweise sehr hart sind und extrem schnell aushärten. Auch für die Zahnmedizin stehen mehrere Arten ​der Firma Formlabs zur Verfügung wie zum Beispiel Dental SG, Dental Model und Digital Dentures.​

​In Technik und Industrie kommen wiederum andere ​zum Einsatz. Im Folgenden erfährst Du mehr über die verschiedenen Branchen und die jeweilige Bedeutung der typischen Resin-Eigenschaften.


In welchen Branchen wird Resin genutzt?

​Resine bzw. Epox​​​​idharze sind vor allem für die Luft- und Raumfahrt interessant. Bei geringem Gewicht bieten sie eine optimale Klebefestigkeit. Die guten mechanischen Eigenschaften auch bei Temperaturschwankungen sorgen für die nötige Stabilität und Verschleißbeständigkeit.


In der Industrie und Produktion überzeugen die Resine durch ihre Vielseitigkeit und die kurze Produktionszeit. Sie eignen sich für die Herstellung von LED-Lampen, Photovoltaik-Modulen, Design-Objekte, Spielzeug und viele andere Bauteile. Mit seiner hohen Beständigkeit hält das Material auch Schlägen und Vibrationen stand.


Die Branche der erneuerbaren Energien setzt ebenfalls auf ​Kunstharze. Hier stehen ebenfalls die Vorzüge der Widerstandsfähigkeit und der hohen Festigkeit im Mittelpunkt.


Auch Automobilhersteller wissen die leichtgewichtigen und belastbaren Eigenschaften der Resin-Bauteile zu nutzen. Dadurch lässt sich nicht nur Gewicht einsparen, sondern auch Kraftstoff.


Die hochpräzisen 3D-Druckmaterialien eignen sich, wie vorhin schon erwähnt, außerdem für die Zahnmedizin. Hier sind es die Dental Resins, die für Aligner-Modelle, Schienen und Zahnprothesen verwendet werden.


Im Sport- und Freizeitbereich ​werden sie für den Bau und die Instandsetzung von Booten, Motorseglern und Boards eingesetzt. Das Epoxidharz bietet sich für Verklebungen und Versiegelungen an sowie für den Holzschutz. Auch Sportschuhhersteller arbeiten mittlerweile mit Resin 3D-Drucker.


Im Transportwesen überzeugen die Materialien durch ihr geringes Gewicht und die minimale Viskosität. Die Resine sind resistent gegen Feuer und Flammen, frei von Halogen und zudem ungiftig. Damit erfüllen sie alle wichtigen Feuerschutz-Anforderungen.


Auch die Kunst hat inzwischen die innovativen Materialien entdeckt. Die Resine eignen sich als Trägermaterial und regen die Kreativität von Bastlern an. Du kannst damit Schmuck herstellen oder größere Kunstobjekte. Die Verarbeitung erfolgt hier zumeist über Gussverfahren.


Worauf musst Du beim Drucken ​achten?

​​Beim Druckverfahren mit Resin wird das Modell durch das 3D-Druckerprogramm in separate Schichten zerlegt, die nur 0,05 mm hoch sein können. Dann wird eine Platte in das Resin-Bad abgesenkt. Ein UV-Laser zeichnet die Konturen des Modells auf diese Platte, woraufhin das Material an diesen Stellen aushärtet. Danach wird die Plattform um einen Layer herabgestuft und neues Material wird auf die Oberfläche aufgetragen. So wächst Dein Bauteil aus Resin im Schichtaufbau langsam heran.


​Bei diesem Druck wird das Objekt von Stützen gehalten. Diese musst Du nach dem Drucken manuell entfernen und die verbliebenen Stellen gegebenenfalls abschleifen.​​​​

​​Du musst unbedingt darauf achten, dass der ​Tank frei von Rückständen ist. Sollten noch teile von Fehldrucken sich im Harztank befinden, kann das Druckergebnis stark beeinträchtigt werden. Auch ist darauf zu achten das zum Beispiel die Glasplatte bzw. der Harztankboden frei von Kratzer und Schmutz ist. Sollte nämlich eine Verunreinigung vorliegen, kann der UV-Laser umgelenkt werden. Dies bewirkt, dass das ​Harz an der falschen Stelle aushärtet.


Welche Vor- und Nachteile hat der 3D-Druck mit ​Kunstharz?

Resin erfüllt sehr hohe Anforderungen bezüglich der Oberflächengüte und Detailgenauigkeit. Der große Vorteil gegenüber anderen Druckvarianten zeigt sich darin, dass Du beim 3D-Druck​ auf allen Seiten sowie innen eine Hochglanzoberfläche erzeugen kannst. Zudem ist die Maßhaltigkeit bei den Resin-Objekten extrem hoch. Das hängt mit der geringen Schichtstärke von 0,05 mm zusammen. Allerdings ist immer eine Nachbearbeitung nötig, da Du nach dem 3D-Druck noch die Stützen manuell entfernen musst.

Pro

  • Schnelle Aushärtung
  • Hochauflösende Detailgenauigkeit und präzise Konturen
  • Sehr glatte, trockene Oberfläche
  • Direkt zu galvanisieren
  • ​verzugsfrei (minimale Schrumpfung von ca. +/- 2 %)
  • Zahlreiche Farben

​Contra

  • ​D​ie Stützen verursachen sichtbare Spuren
  • Kein Massivdruck bei großen Bauteilen möglich
  • Bei UV-Einstrahlung frühe Verschleißerscheinungen
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