Was ist wasserabwaschbares Harz? Eine ausführliche Erklärung

Herkömmliche 3D-Druckverfahren mit Harz erfordern aufwendige Reinigungsprozesse. So müssen beispielsweise Handschuhe und eine Atemschutzmaske getragen und aggressive Lösungsmittel wie Isopropylalkohol (IPA) verwendet werden. Das ist lästig, aber gibt es eine bessere Lösung? Waschbares Harz ist zweifellos eine innovative Möglichkeit und ermöglicht eine einfachere Nachbearbeitung. In diesem Artikel geben wir von HeyGears eine umfassende Einführung in waschbares Harz, seine Vorteile und Grenzen, den Vergleich mit herkömmlichen Harzen und – besonders wichtig – die grundlegenden Sicherheits- und Handhabungsmethoden.

Was macht wasserabwaschbares Harz so einzigartig?

Wasserwaschbares Harz ist eine Art UV-härtendes Harz . Sein Hauptvorteil liegt darin, dass es mit reinem Wasser anstelle von chemischen Lösungsmitteln wie Isopropylalkohol (IPA) gereinigt werden kann. Dies wird durch spezielle Zusätze ermöglicht, die das Harz wasserlöslich machen. Dadurch wird die Nachbearbeitung deutlich vereinfacht. Der ständige Kontakt mit reizenden Chemikalien entfällt, und die Reinigung verläuft reibungsloser. Es eignet sich daher ideal für 3D-Druck-Begeisterte und Gelegenheitsnutzer.

Darüber hinaus ist der Geruch deutlich geringer als bei herkömmlichem Harz, und das Drucken damit ist angenehmer. Auch wenn der Anschaffungspreis einer einzelnen Flasche etwas höher sein mag, sparen Sie langfristig viel Geld, da Sie nicht ständig das teure und schwer erhältliche IPA kaufen müssen. Die Reinigung ist ebenfalls äußerst einfach. Spülen Sie das gedruckte Objekt einfach mit Wasser ab, und das nicht ausgehärtete Harz löst sich. Das ist wesentlich bequemer als die Reinigung herkömmlicher Harze, die mehrere Schritte und chemische Reinigungsmittel erfordert. So sparen Sie Zeit und Energie.

Bei der Reinigung ist jedoch zu beachten, dass das gedruckte Material bei zu langem Einweichen in Wasser zu viel Feuchtigkeit aufnimmt, die Oberflächenstruktur beschädigt wird und es später sogar reißen kann. Darüber hinaus verfügt es, wie die meisten gängigen 3D-Druckharze, über keine Biokompatibilitätszertifizierung. Das bedeutet, dass es nicht in Situationen verwendet werden darf, in denen es mit Lebensmitteln in Berührung kommt, in Aquarien gehalten wird oder längeren Hautkontakt hat.

Wasserabwaschbares Harz vs. normales Harz: Der ultimative Vergleich

Ein gründliches Verständnis der wesentlichen Unterschiede zwischen wassergewaschenen Harzen und gewöhnlichen (Standard-)Harzen hilft Ihnen dabei, das für Ihre 3D-Druckanforderungen am besten geeignete Material zu bestimmen.

Nachbehandlung: Wasserwäsche vs. IPA-Reinigung

Dies ist der entscheidende Vorteil von wassergewaschenem Harz, wodurch der Reinigungsprozess nach dem Drucken erheblich vereinfacht wird.

Die Nachbehandlung von wassergewaschenem Harz ist unkompliziert. Spülen Sie das gedruckte Teil einfach in einem Behälter mit sauberem Wasser ab. Um Harzreste von der Oberfläche und aus Vertiefungen besser zu entfernen, kann eine weiche Bürste verwendet werden. Für die Reinigung mehrerer Teile eignen sich professionelle Reinigungsstationen oder Ultraschallreinigungsgeräte. Im Allgemeinen wird eine Reinigungszeit von 45 bis 60 Sekunden empfohlen. Vermeiden Sie es, das Modell lange in Wasser einzuweichen, da zu viel Wasser die Oberflächenstruktur schwächen kann. Diese Methode bietet deutlich mehr Komfort und Sicherheit, da der Kontakt mit schädlichen Chemikalien und brennbaren Flüssigkeiten vermieden wird. Daher ist sie besonders für Heimwerker und kleine Studios attraktiv.

Für herkömmliche Harze ist eine aufwendigere und strengere Nachbehandlung erforderlich. Zur Reinigung muss Isopropylalkohol (IPA) oder ein ähnliches Lösungsmittel verwendet werden. Dies erfordert einen separaten Reinigungsbereich, persönliche Schutzausrüstung wie Schutzhandschuhe und einen gut belüfteten Raum. IPA ist nicht nur entzündlich, sondern hat in der Regel auch einen starken Geruch und erfordert daher sorgfältige Handhabung und sachgemäße Entsorgung. Dieser Reinigungsprozess ist nicht nur aufwendig und zeitintensiv, sondern kann mit der Zeit auch teuer werden, da IPA durch nicht ausgehärtetes Harz verunreinigt werden kann und häufig ausgetauscht werden muss.

Druckqualität und detaillierte Präsentation

Beide Harztypen ermöglichen die Herstellung hochwertiger Druckteile mit komplexen Details und exzellenter Oberflächenbeschaffenheit.

Einige Experten für 3D-Druck mit Harz sind jedoch der Ansicht, dass gewöhnliches Harz einen leichten Vorteil in puncto Druckgenauigkeit haben könnte, insbesondere bei Bauteilen, die sehr feine Toleranzen oder extrem komplexe Details erfordern.

Für die meisten Anwender ist dieser Unterschied jedoch mit bloßem Auge kaum wahrnehmbar. Wassergewaschenes Harz eignet sich ebenfalls hervorragend zur Herstellung ästhetisch ansprechender und detailreicher Druckteile. Allerdings ist zu beachten, dass die Details und die Gesamtleistung von mit wassergewaschenem Harz gedruckten Teilen unter Belastung oder bei häufiger Bearbeitung möglicherweise nicht so stabil sind wie die von Teilen aus herkömmlichem Harz.

Haltbarkeit und Stärke

Dies ist der bedeutendste Unterschied zwischen den beiden und gleichzeitig einer der wichtigsten Aspekte bei der Wahl des Harzes.

Gängige Kunststoffe zeichnen sich in der Regel durch höhere Zähigkeit und Flexibilität aus. Sie brechen oder reißen unter Belastung weniger leicht und sind daher die bevorzugte Wahl für Funktionsbauteile, Konstruktionen oder Gebrauchsgegenstände, die häufig mechanischen Belastungen oder häufigen Bedienungen ausgesetzt sind. Gängige Kunststoffe bieten zudem eine breite Palette an Formulierungen (z. B. flexibel, zäh und hochdetailliert), die an spezifische Anforderungen angepasst werden können und somit eine größere Vielseitigkeit gewährleisten. Obwohl die Nachbearbeitung aufwendiger sein kann, lohnt sich der Mehraufwand oft durch die damit verbundene Langzeitbeständigkeit.

Wasserwaschbares, robustes Harz: Wasserwaschbares, robustes Harz ist normalerweise spröder. Um die Sprödigkeit herkömmlicher wasserwaschbarer Harze zu beheben, ist die Zähigkeit dieses Harzes doppelt so hoch wie die von Standardharzen. Es vereint die Vorteile wasserwaschbarer Harze mit erhöhter Haltbarkeit. Dadurch eignet es sich für anspruchsvolle Projekte wie große Modelle oder häufig bewegte Miniaturmodelle und Figuren. Es bietet zudem eine gewisse Flexibilität, wodurch sich der Druck leichter von der Bauplattform lösen lässt und das Risiko versehentlicher Beschädigungen verringert wird. Für ein optimales Ergebnis empfiehlt sich nach der Reinigung ein abschließendes Spülen mit Ethanol.

Kostenüberlegungen zu verschiedenen Harzen

Die Kosten für die Nutzung eines 3D-Druckers umfassen nicht nur den Preis des Harzes selbst, sondern auch die Kosten für die dazugehörigen Verbrauchsmaterialien.

Herkömmliches Harz: Der Anschaffungspreis einer einzelnen Flasche ist in der Regel günstiger. Allerdings sind laufende Investitionen in den Kauf von Isopropanol oder anderen Reinigungsmitteln erforderlich, die durch nicht ausgehärtetes Harz verunreinigt werden können und daher häufig ersetzt werden müssen. Diese laufenden Kosten können herkömmliches Harz langfristig teurer machen.

Gewaschenes Harz: Die Anschaffungskosten pro Flasche können höher sein als bei herkömmlichem Harz. Da jedoch kein Isopropylalkohol oder andere Reinigungsmittel benötigt werden, können sich die laufenden Verbrauchskosten – abhängig von den örtlichen Wasser- und Harzpreisen – langfristig reduzieren.

Wichtigste Umweltauswirkungen von Harzen und Überlegungen zur Entsorgung

Unabhängig vom Typ sind alle flüssigen Photopolymerharze chemische Reizstoffe und potenzielle Sensibilisatoren, die bei unsachgemäßer Handhabung Gesundheits- und Umweltrisiken bergen. Die Kennzeichnung „mit Wasser abwaschen“ ist hinsichtlich der Entsorgung irreführend und bedeutet keinesfalls, dass das Produkt bedenkenlos entsorgt werden kann.

• Harztoxizität: Das Waschen von Harz mit Wasser ist keine umweltfreundlichere Lösung. In flüssiger Form kann es Hautreizungen und Atemwegsreizungen verursachen. Wiederholter Hautkontakt kann zu allergischen Reaktionen (Sensibilisierung) führen. Bei unsachgemäßer Handhabung ist es umweltschädlich. Die versehentliche Einnahme von lichtempfindlichem Polymerharz ist extrem gefährlich und erfordert sofortige ärztliche Hilfe. Darüber hinaus sind die meisten gängigen Harze derzeit auf dem Markt. Sie verfügen über keine Biokompatibilitätszertifizierung und sind nicht für den Kontakt mit Lebensmitteln, medizinische Zwecke oder die Verwendung in Aquarien zugelassen. Sie sollten nicht für Artikel wie Trinkgefäße, Haustierspielzeug oder für Anwendungen verwendet werden, die längeren Hautkontakt oder Verschlucken beinhalten.

• „Einleitungsverbot“: Dies ist ein wichtiger Sicherheits- und Umwelthinweis. Reinigungsabwasser, das Harz enthält, darf unter keinen Umständen direkt in die Kanalisation geleitet werden. Dieses Abwasser enthält nicht ausgehärtete Harzpartikel, die für Wasseraufbereitungsanlagen hochgefährlich sind und Trinkwasserquellen verunreinigen können. Es geht nicht um Ihre Rohrleitung, sondern um das, was sich am Ende Ihrer Rohrleitung befindet.

Mangelnde Aufklärung: Leider ist es ein weit verbreitetes Problem, dass Anwender unzureichend über die Gefahren von Harzen aufgeklärt sind, da kaum jemand das Sicherheitsdatenblatt (SDB) des Harzes liest. Um im Preiswettbewerb bestehen zu können, versäumen es Unternehmen oft, Anwender umfassend über die Gefahren von Harzen und die korrekte Handhabung aufzuklären. Dieser ruinöse Preiskampf führt dazu, dass notwendige Sicherheitsvorkehrungen vernachlässigt werden.

• Korrekte Entsorgungsmethoden (für verschmutztes Wasser): Um harzhaltiges Abwasser verantwortungsvoll zu behandeln, muss es zunächst sicher aufbereitet werden:

1. Aushärtung durch Sonnenlicht: Stellen Sie das harzhaltige Abwasser mehrere Tage lang direktem Sonnenlicht aus, bis alle Harzpartikel vollständig ausgehärtet und vom Wasser getrennt sind.

2. Filtration und Feststoffabfall: Nach der Verfestigung werden die festen Harzpartikel herausgefiltert und als normaler Abfall behandelt.

3. Wasserrecycling oder Verdunstung: Das gefilterte Wasser kann zur Reinigung der nächsten Charge wassergewaschenen Harzes wiederverwendet oder so lange dem Sonnenlicht ausgesetzt werden, bis es vollständig verdunstet ist.

4. Lokale Vorschriften beachten: Stellen Sie stets sicher, dass Sie die lokalen Richtlinien für den Umgang mit potenziell gefährlichen Stoffen einhalten.

Beim Umgang mit flüssigem Harz oder ungehärteten Druckmaterialien sollten Sie stets Handschuhe tragen, um direkten Hautkontakt zu vermeiden. Bei Kontakt sofort gründlich mit Wasser abspülen. Sorgen Sie für gute Belüftung im Druckbereich. Erwägen Sie den Einsatz von VOC-Luftreinigern wie dem HeyGears GreenPrint Purification Unit oder die Ableitung der Gase ins Freie über Rohre. Die 3D Musketeers schalten sogar den Haus-VOC-Filter eine Stunde vor dem Harzdruck ein und lassen ihn sechs bis sieben Stunden nach dem Druckvorgang laufen, um eine ausreichende Luftfilterung zu gewährleisten. Vermeiden Sie außerdem die Verarbeitung des Harzes in der Nähe des Spülbeckens, um eine versehentliche Kontamination zu verhindern.

Hier eine kurze Einleitung zur Tabelle:

Um Ihnen die Auswahl des richtigen Harzes für Ihre 3D-Druckanforderungen zu erleichtern, sehen Sie sich diese Tabelle an, in der wasserabwaschbares Harz, normales Harz und wasserabwaschbares robustes Harz hinsichtlich wichtiger Aspekte wie Reinigung, Haltbarkeit und Kosten verglichen werden.

Tabelle: Eine vergleichende Analyse dreier 3D-Druckharze

Die Innovation von wasserabwaschbarem, robustem Harz

Wir stellen vor: Wasserabwaschbares, robustes Harz

Um dem Problem der Sprödigkeit entgegenzuwirken, haben Hersteller innovative Formulierungen wie das „wasserabwaschbare, robuste Harz“ entwickelt. Diese neue Harzklasse vereint die Vorteile herkömmlicher Harze mit der einfachen Reinigung von wasserabwaschbarem Harz. Produkte wie das wasserabwaschbare Modellierharz UltraPrint Modelling PAWW10 sind deutlich robuster als vergleichbare Standardharze.

Vorteile und Anwendungsbereiche von wasserabwaschbarem, robustem Harz

• Robustere Bauteile: Es ermöglicht das Drucken von Bauteilen, die einer stärkeren Beanspruchung und Belastung standhalten, ohne leicht zu brechen.

• Vielseitige Verwendung: Dadurch eignet es sich für ein breiteres Anwendungsspektrum, einschließlich größerer Modelle und häufig gehandhabter Miniaturen oder Figuren.

• Einfacheres Entfernen der Drucke: Die erhöhte Flexibilität macht das Entfernen der Drucke von der Bauplatte sicherer und verringert das Risiko eines versehentlichen Bruchs.

Wesentliche Sicherheitshinweise und verantwortungsvolle Entsorgung für wasserabwaschbares Harz

Toxizität von wasserabwaschbaren Harzen verstehen

Es ist wichtig zu beachten, dass alle Photopolymerharze, einschließlich wasserlöslicher Varianten, in flüssiger Form giftig sind. Sie können Hautreizungen und allergische Reaktionen hervorrufen und sind beim Verschlucken gesundheitsschädlich.

Obligatorische persönliche Schutzausrüstung und Belüftung

• Handschuhe: Beim Umgang mit flüssigem Harz oder nicht ausgehärteten Drucken stets Nitrilhandschuhe tragen.

• Belüftung: Arbeiten Sie in einem gut belüfteten Bereich, z. B. in einer Garage oder einem Raum mit geöffneten Fenstern.

• Atemschutzgeräte: Für längere Arbeitseinsätze empfiehlt sich eine Atemschutzmaske mit Filtern gegen organische Dämpfe.

Das kritische "Abflussverbot"

Dies kann nicht genug betont werden: Das Wasser, mit dem Ihre Drucke gewaschen wurden, ist mit giftigen Harzpartikeln verunreinigt. Es ist unverantwortlich, umweltschädlich und gesundheitsgefährdend und verstößt höchstwahrscheinlich gegen lokale Umweltauflagen.

Schrittweise verantwortungsvolle Entsorgung von kontaminiertem Wasser

1. Aushärtung durch Sonnenlicht: Stellen Sie den Behälter mit dem kontaminierten Wasser mehrere Tage lang in die direkte Sonne. Die UV-Strahlen härten die Harzpartikel aus, wodurch diese verklumpen und sich vom Wasser trennen.

2. Filterung und Feststoffentsorgung: Sobald das Harz ausgehärtet ist, filtern Sie das Wasser, um das feste, ausgehärtete Harz aufzufangen. Dieser Feststoff kann dann sicher mit dem normalen Hausmüll entsorgt werden.

3. Wasserwiederverwendung/Verdunstung: Das gefilterte Wasser kann für zukünftige Reinigungsarbeiten wiederverwendet oder einfach verdunsten gelassen werden. Beachten Sie stets die örtlichen Richtlinien zur Entsorgung von Gefahrstoffen.

Praktische Tipps für optimales Drucken mit wasserabwaschbarem Harz

Bewährte Verfahren für die Nachbearbeitung

• Gründliche Reinigung: Verwenden Sie eine weiche Bürste, um sicherzustellen, dass alle nicht ausgehärteten Harzreste aus schwer zugänglichen Bereichen entfernt werden.

• Vermeiden Sie längeres Einweichen: Modelle sollten nicht länger als eine Minute eingeweicht werden, um ein Durchnässen zu verhindern.

• Die Trocknung ist entscheidend: Stellen Sie sicher, dass Ihre Modelle vor der UV-Nachhärtung vollständig trocken sind. Eingeschlossenes Wasser kann zu Rissen führen.

Steigerung des Druckerfolgs durch wasserabwaschbares Harz

• Flexplatten: Eine magnetische Flexplatte erleichtert und sichert das Ablösen der Drucke von der Bauplattform erheblich.

• Bekämpfung von Blasen: Erhöhen Sie in Ihrem Slicer die "Licht-Aus-Verzögerung", um dem Harz Zeit zum Absetzen zu geben und die Bildung von Blasen in kritischen Schichten zu verhindern.

• Nutzen Sie Slicer-Tools: Verwenden Sie Tools wie UV Tools, um potenzielle Druckprobleme vor dem Start zu erkennen und zu beheben.

• Strategische Ausrichtung: Durch die Ausrichtung Ihrer Modelle, um den Bedarf an Stützmaterial zu minimieren, kann die Gesamtdruckqualität verbessert und die Nachbearbeitung reduziert werden.

Abschluss

Letztendlich stellt wassergewaschenes Harz eine deutliche Verbesserung gegenüber herkömmlichem Harz dar! Es vereinfacht die Nachbearbeitung von 3D-Drucken erheblich und macht den Umgang mit stark reizenden Chemikalien überflüssig. Für alle, die gerne basteln und kreativ tätig sind, ist es ideal. Es sorgt für eine sauberere Arbeitsfläche und ist zudem sehr komfortabel in der Anwendung. Vor allem aber müssen wir unsere Verantwortung für Sicherheit und Umweltschutz beachten. Bei sachgemäßer Anwendung und Kenntnis seiner Eigenschaften können wir mit wassergewaschenem Harz herausragende 3D-Drucke erstellen und gleichzeitig unsere Gesundheit und die Umwelt schützen.

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