3D-Drucker
Hochwertige 3D-Drucker
Nachdem wir uns vor einigen Wochen die verschiedenen Materialarten vom verbreitetsten 3D-Druck-Verfahren, dem Druck mit Filamenten, angesehen haben, beschäftigen wir uns heute mit dem ältesten 3D-Druck-Verfahren – dem 3D-Druck mit Resin.
Beim Resin-3D-Druck wird in den allermeisten Fällen mit flüssigem Epoxid-Acrylat-Harz, seltener mit Silikon oder Polyamiden, gearbeitet, welches durch UV-Licht per Laser, Bildschirm oder Lampe schichtweise ausgehärtet wird. Diese Technologie besticht unter anderem mit einer hervorragenden Detailfeinheit, sehr hohen Druckgeschwindigkeiten und der Möglichkeit, hochtransparente Bauteile zu drucken.
Die Materialauswahl ist beim Resin-3D-Druck zwar nicht ganz so übermannend wie beim 3D-Druck mit Filamenten, nichtsdestotrotz gibt es eine Vielzahl verschiedener Eigenschaften, mit welchen die Materialien versehen sein können, welche ich in diesem Blogpost einmal genauer beleuchten möchte.
Die Einteilung der verschiedenen Resine wird dabei nicht, wie bei den Filamenten, anhand des Materials selbst, ergo der chemischen Zusammensetzung, sondern anhand der Eigenschaften erfolgen. Dabei werde ich diese einmal in mechanische Eigenschaften und einmal in erweiterte Eigenschaften, worunter Merkmale wie Flammhemmung, Transparenz und weitere fallen. Wenn Sie sich mit mechanischen Eigenschaften bereits auskennen, können Sie über den untenstehenden Button direkt zu den erweiterten Eigenschaften springen.
Mechanische Eigenschaften
Unter mechanischen Eigenschaften versteht man die Reaktionen eines Materials auf physische Kräfte und Belastungen. Darunter fallen beispielsweise Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Härte, Steifigkeit, Zähigkeit, Biegefestigkeit und viele weitere. Beginnen werden wir mit den sogenannten „Standard-Resinen“, häufig auch „Prototyping-Resine“ genannt.
Standard-Resine
Die Kategorie der Standard-Resine ist die größte Art mit einer unaufzählbar großen Anzahl an verschiedenen Herstellern. Diese große Auswahl kommt daher, dass diese Art der Resine zweifellos die weiteste Verbreitung besitzen, da im Hobbybereich beinahe ausschließlich solche Standard-Resine genutzt werden und auch in der Industrie gerne für bestimmte Applikationen Anwendung finden.
Diese breite Nutzbarkeit entsteht insbesondere dadurch, dass Standard-Resine in so ziemlich allen Bereichen durchschnittliche Eigenschaften besitzen. Moderate Härte, moderate Festigkeit, moderate Duktilität – quasi alle Eigenschaften solcher Standard-Resine sind mit dem Wort „moderat“ passgenau beschrieben, was sie zu perfekten Allroundern macht.
Zusätzlich sind solche Resine mit einem Preis zwischen 40 und 100 Euro pro Liter eindeutig die Günstigsten und die Verarbeitung dieser Materialien ist im Gegensatz zu spezialisierten Resinen dank guter Schichtadhäsion und geringer Schrumpfung sehr einfach und schnell. Außerdem ist die Farbauswahl bei Standard-Resinen am höchsten und die Oberflächenqualität durch die einfache Verarbeitung zumeist sehr hochwertig.
Der größte Vorteil dieser Resine ist zeitgleich aber auch ihr größter Nachteil. Standard-Resine können in jeder Eigenschaft von spezialisierten Resinen übertroffen werden. Des Weiteren sind sie trotz moderaten mechanischen Eigenschaften nicht für den Einsatz in anspruchsvolleren Anwendungsgebieten geeignet, insbesondere wenn Hitze hinzukommt, da Standard-Resine nur bei Temperaturen unter 50 bis 60 °C funktionsfähig und strukturell stabil bleiben.
Der größte Anwendungsbereich solcher Standard-Resine wurde mit der alternativen Bezeichnung als „Prototyping-Resin“ bereits vorweggenommen. Durch den günstigen Preis und die Allrounder-Eigenschaften eignen sie sich perfekt für Rapid Prototyping von kleinen, mittelgroßen und großformatigen Bauteilen und Komponenten – und das branchenübergreifend.
Weitere Einsatzbereiche umfassen speziell den Hobbybereich mit der Herstellung von beispielsweise dekorativen Elementen, Figuren und weiteres Merchandise, kleinen Halterungen und Vorrichtungen und vielem mehr, was das Hobbyisten-Herz höher schlagen lässt.
Tough Resine
Resine mit der Beschreibung „Tough“ sind ebenfalls weit verbreitet und insbesondere in Industrien, bei denen Bauteile große oder wiederholte mechanische Belastungen aushalten müssen, sehr beliebt.
Tough Resine brillieren, daher auch ihr Name, insbesondere mit einer hervorragenden Tenazität. Sie sind dank sehr hoher Schlag- und Zugfestigkeit außergewöhnlich resistent gegen Risse oder Brüche und bieten ein ausgewogenes Verhältnis aus Festigkeit und Duktilität.
Die Oberflächengüte ist bei Tough Resinen weiterhin sehr gut, wenn auch zumeist etwas rauer als bei Standard-Resinen, die Verarbeitung dank geringer Schrumpfung nur etwas anspruchsvoller als bei diesen und der Preis ist mit 70 bis 150 Euro pro Liter weiterhin relativ günstig.
Tough Resine benötigen jedoch eine längere Belichtungszeit, weswegen die Druckgeschwindigkeit etwas nachlässt. Auch die Nachbearbeitungszeit wird durch einen längeren Nachhärtungsprozess erhöht. Zu guter Letzt besitzen Tough Resine eine eher mäßige Steifigkeit, weswegen Anwendungen mit hoher struktureller Steifigkeit nicht zu den bevorzugten Anwendungsgebieten dieser Resinart zählen.
Die Werkzeugproduktion hingegen ist eines dieser bevorzugten Anwendungsgebiete. Mit Tough Resinen lassen sich widerstandsfähige, langanhaltende Werkzeuge, Vorrichtungen, Halterungen und weitere Fertigungshilfsmittel für eine Vielzahl von Industrien On-Demand herstellen.
Ebenfalls werden Tough Resine gerne für Funktionsprototypen eingesetzt, anhand welcher mechanische Belastungen getestet werden können. Auch robuste Gehäuse, mechanische Bauteile oder Snap-Fit-Verbindungen zählen zu den Bereichen, in denen diese Resinart häufig genutzt wird.
Rigid Resine
Rigid Resine sind Harze, welche mit besonders hoher Steifigkeit bestechen. Dafür werden dem Harz häufig Glas- oder Keramikpartikel hinzugefügt, welche die Festigkeit und Steifigkeit weiter erhöhen. Es können allerdings auch viele netzwerkbildende Verknüpfungsstellen in den Monomeren eingebaut sein, die eine dreidimensionale Vernetzung im ausgehärteten Zustand erzeugen, sozusagen ein riesiges Makromolekül, und somit die Steifigkeit maximieren.
Diese extraordinäre Steifigkeit und Festigkeit führen als Hauptvorteil zu sehr formstabilen Bauteilen, welche auch starken äußeren Belastungen wie Druck, Scherung, Drehmomenten und mehr standhalten können, ohne sich dabei zu verformen.
Außerdem bieten Rigid Resine eine hervorragende Oberflächenqualität, mit der selbst kleine Details perfekt zur Geltung kommen. Die Schrumpfung ist sehr gering, was eine erhöhte Maßhaltigkeit und einfachere Verarbeitung sicherstellt, und der Preis ist mit 80 bis 160 Euro pro Liter im Mittelfeld anzusiedeln.
Durch die herausragende Formstabilität sind Rigid Resine jedoch auch relativ spröde und neigen bei sehr starken Stößen dazu zu brechen oder Risse zu bilden. Des Weiteren sind gewisse Nachbearbeitungsschritte, beispielsweise Schleifen, durch die hohe Härte mit relativ viel Aufwand verbunden und der verarbeitende Drucker benötigt eine auf Rigid Resine ausgelegte Kalibrierung, um die maximale Steifigkeit sicherzustellen.
Durch die Kombination aus hervorragender Oberflächengüte und Formstabilität werden Rigid Resine sehr gerne für steife Gehäuse aller Art verwendet. Durch die hohe Detailfeinheit können auch kleine Details wie Logos oder Schriftzüge direkt im Druckprozess aufgetragen werden, wodurch die Produktion weiter rationalisiert wird.
Des Weiteren werden mit Rigid Resinen häufig Präzisionswerkzeuge und weitere Fertigungshilfsmittel mit hohem Steifigkeitsbedürfnis, Funktionsprototypen sowie Konsumgüter wie Küchenutensilien oder dekorative Elemente hergestellt.
Strong Resine
Diese Art der Resine reiht sich quasi in der Mitte zwischen Tough und Rigid Resinen ein und werden häufig mit Füllstoffen wie Glas- oder Kohlenstofffasern vermischt, um eine optimale Härte und Stärke zu erreichen.
Strong Resine bestechen insbesondere mit einer sehr hohen mechanischen Festigkeit. Diese Resine sind für sehr hohe und perpetuelle Belastungen ausgelegt und besitzen zeitgleich ein gewisses Maß an Flexibilität, um Brüche zu vermeiden.
Zusätzlich sind Strong Resine wenig anfällig für Sprödigkeit, schrumpfen beim Druckprozess sehr wenig oder gar nicht, um maximale Präzision zu ermöglichen, und besitzen eine glatte, wenn auch etwas rauere Oberfläche als beispielsweise bei Standard-Resinen.
Der Preis von Strong Resinen ist der erste, der mit 90 bis 180 Euro pro Liter über das Mittelfeld herausragt. Außerdem ist die Nachbearbeitung dank intensiver Nachhärtung für maximale Festigkeit mit etwas höheren Produktionszeiten verbunden und die nötigen Belichtungszeiten liegen ebenfalls über dem Durchschnitt.
Durch die extraordinäre mechanische Festigkeit sind Strong Resine speziell bei Maschinenbauteilen wie beispielsweise Zahnrädern, Riemscheiben, Klammern, Lagergehäusen, Halterungen oder Kupplungen sehr gefragt und können dort mit ihren Eigenschaften ideal auftrumpfen.
Daneben werden diese Resine auch gerne für Werkzeuge und Fertigungsvorrichtungen, Funktionsprototypen, aber auch Endverbrauchsteile, unter anderem als Strukturbauteile in der Automobilindustrie, genutzt.
Flexible Resine
Flexible Resine sind Harze, die mit Weichmachern, beispielsweise Phthalat, versehen sind, um hervorragende Bieg- und Dehnbarkeit ohne Gefahr von Rissbildung zu gewährleisten.
Solche Resine punkten natürlich besonders in ihrer Verformbarkeit, egal ob einfach, zyklisch oder perpetuell, wobei sie die jeweilige eingenommene Form durchgängig beibehalten, bis sie durch einen manuellen oder mechanischen Druck wieder in die Originalform zurückgedrückt werden.
Flexible Resine bieten dabei eine sehr glatte Oberfläche mit weicher Textur, sind preislich mit 80 bis 150 Euro ähnlich wie Rigid Resine im Mittelfeld anzusiedeln, haben eine hohe Bruchdehnung von bis zu 20 % und bieten eine sehr hohe Maßhaltigkeit und Präzision im Druckvorgang.
Die Flexibilität der Materialien macht allerdings eine sorgfältige Kalibrierung der jeweiligen Druckanlage unumgänglich und auch die Nachhärtung und weitere Nachbearbeitungsschritte können durch die inhärente Flexibilität erschwert werden.
Flexible Resins haben dank ihrer sehr hohen Flexibilität mit trotzdem einer angemessenen Formstabilität ein breites Anwendungsspektrum. Insbesondere für Anwendungen mit leichten bis mäßigen mechanischen Belastungen, beispielsweise Dichtungen in Fahrzeugen oder Schnappverbindungen, sind diese Resine perfekt geeignet.
Aber auch bei Anwendungen wie flexiblen Verpackungen, Abdeckungen für Elektronikgeräte, Clips für Kunststoffgehäuse und verschiedenen Wearables wie Armbändern oder Schutzausrüstung sind flexible Resine eine hervorragende Wahl.
Elastische Resine
Wenn es um ein Maximum an Dehnbarkeit geht und Bauteile sich zeitgleich selbstständig wieder in ihre eigentliche Form zurückstellen müssen, führt kein Weg um elastische Resine, die ebenfalls mit verschiedenen Weichmachern zugesetzt werden, herum.
Diese Elastizität wird abgerundet mit einer sehr weichen, gummiartigen Oberflächentextur, wodurch Bauteile mit elastischen Resinen nicht nur mit einer einzigartigen Elastizität und Rückstellfähigkeit, sondern auch mit einer hervorragenden Optik und Haptik glänzen, und einer Bruchdehnung von bis zu außergewöhnlichen 300 %.
Des Weiteren besitzen elastische Resine eine hervorragende Widerstandsfähigkeit und Langlebigkeit und sind zumeist sehr abrasionswiderständig, wodurch die mechanischen Eigenschaften dieser Materialien auch über einen langen Zeitraum erhalten bleiben.
Neben den offensichtlichen Schwächen, wie fehlender Festigkeit, muss bei der Nachhärtung von elastischen Resinen besonders auf die ideale Dauer geachtet werden, da eine Überhärtung die elastischen Eigenschaften mindern würde. Außerdem sind sie mit einem Preis von 100 bis 200 Euro pro Liter relativ teuer.
Die Hauptanwendung für elastische Resine sind eindeutig stoßdämpfende Komponenten. Insbesondere in der Automobilindustrie, aber auch in der Luft- und Raumfahrt werden sie für Komponenten wie Stoßdämpfer, Dichtungen und Abdeckungen genutzt.
Darüber hinaus finden elastische Resine häufig Anwendung in der Verpackungsindustrie, beispielsweise für Schutzverpackungen von empfindlichen Geräten, der Konsumgüterindustrie, unter anderem für Smartphonehüllen und Wearables, und auch in der Medizintechnik, unter anderem für maßgeschneiderte Einlegesohlen.
Erweiterte Eigenschaften
Nachdem wir die wichtigsten mechanischen Eigenschaften der verschiedenen Resinarten besprochen haben, kommen wir nun zu den erweiterten Eigenschaften. Diese sind dabei mit den allermeisten der vorhergenannten mechanischen Kategorien und teilweise auch untereinander kombinierbar, wodurch eine genaue Anpassung an jeweilige Anforderungen möglich ist.
Biokompatible Resine
Die Biokompatibilitätsanforderungen an ein Material werden von der Anwendung dessen als Medizinprodukt definiert. Die MDR (Medical Device Regulation) teilt Medizinprodukte dabei in die Risikoklassen I, IIa, IIb und III ein, mit steigendem Risiko bei der Verwendung für Patienten, Anwender und Dritte. In anderen Regionen findet prinzipiell eine analoge Klassifizierung statt, jedoch mit anderen Grenzen und Benennungen (z. B. FDA, CFDA, JPAL).
Resine sind dabei bis dato nur in den Klassen I und II verfügbar, was bedeutet, dass sie für den dauerhaften Kontakt mit Haut, kurze Eindringung durch Mund oder Nase und für Implantate, die nicht mit dem Nerven- oder Kreislaufsystem in Berührung kommen, zugelassen sind.
Durch diese Biokompatibilitätsklassifizierung wird sichergestellt, dass bei Berührung mit menschlichem Gewebe keine allergischen oder abstoßende Reaktionen, Entzündungen, Vergiftungen oder ähnlich horrende Nebenwirkungen auftreten.
Außerdem bestechen biokompatible Resine in den allermeisten Fällen mit sehr glatten und glänzenden Oberflächen, um Komfort, Hygiene und gute Optik zu gewährleisten. Sie sind außerdem auf maximale Präzision getrimmt, um eine exakte Passform an den jeweiligen Patienten zu gewährleisten.
Durch die nötigen Zertifizierungen eines biokompatiblen Resins sind diese leider auch relativ preisintensiv mit Kosten zwischen 150 und 300 Euro pro Liter, je nach Applikation. Außerdem reicht es nicht aus, einfach ein biokompatibles Material zu nutzen – auch der Drucker, die Druckumgebung und die Nachbearbeitung müssen diese Biokompatibilität komplettieren.
Der größte Anwendungsbereich für biokompatible Resine ist die Dentalbranche. Hier können mit diesen Resinen eine Vielzahl verschiedener Indikationen und Applikationen – von Zahnersatz und Zahnkronen über Anschauungsmodelle und präoperative Modelle bis hin zu Abdrucklöffeln, Schienen aller Art und Gingivamasken – hergestellt werden.
Aber auch in der Medizintechnik und für Laborausrüstung eignen sich biokompatible Resine ideal. Chirurgische Schablonen, Implantate, Prothesen, orthopädische Hilfsmittel und vieles mehr lässt sich mit diesen Resinen schnell und patientenspezifisch herstellen.
Hitzebeständige Resine
Um die Hitzebeständigkeit, bzw. die Wärmeformbeständigkeit, von Resinen und anderen Plastiken zu testen, wird zumeist die DIN EN ISO 75 Zertifizierung genutzt, bei der ein unter Bieglast stehender Prüfkörper aus dem jeweiligen Resin in einem Ölbad liegt, dessen Temperatur gleichmäßig um 120 K/h (Kelvin pro Stunde) gesteigert wird. Dabei wird die Temperatur ermittelt, bei der der Prüfkörper die vorgegebene Biegung von 0,2 % erreicht.
Für den Begriff „hitzebeständig“ gibt es keine allgemeine Temperaturuntergrenze – Resine mit diesem Zusatz halten allerdings Temperaturen zwischen 200 und 300 °C aus, wobei für das obere Ende dieser Skala die im Intro erwähnten Polyamid- und Silikon-Resine zum Einsatz kommen.
Neben dieser Temperaturbeständigkeit sind hitzebeständige Resine auch mit einer hervorragenden mechanischen Festigkeit ausgestattet, damit nicht nur Hitze, sondern auch mechanische Belastungen keine Schwierigkeit für solche Resine darstellen. Auch die Verarbeitungspräzision solcher Resine ist meist sehr hoch.
Hitzebeständige Resine sind jedoch inkompatibel mit einer hohen Flexibilität. Es gibt zwar die Wahl zwischen mittlerer, hoher und sehr hoher Härte, aber für hohe Flexibilitätsanforderungen ist diese Resinart nicht geeignet. Des Weiteren ist der Preis mit 150 bis 300 Euro pro Liter vergleichsweise hoch und die Nachbearbeitung kann, insbesondere bei sehr harten Varianten, langwierig und arbeitsintensiv werden.
Dank der herausragenden Hitzebeständigkeit und mechanischen Festigkeit findet sich diese Resinart sehr häufig in der Automobilindustrie und im Motorsport wieder. Dabei kann es für Bremssystemkomponenten, Zylinderköpfe, Abgaskrümmer und Strukturbauteile verwendet werden, um nicht nur Hitzebeständigkeit, sondern auch Leichtgewichtigkeit zu gewährleisten.
Weitere Anwendungsbereiche umfassen die Triebwerkskomponenten in der Luftfahrt, Hochleistungswerkzeuge, -formen, -halterungen und weitere Fertigungshilfsmittel sowie hitzebeständige Beschichtungen von beispielsweise Elektronikbauteilen.
ESD-sichere Resine
Als ESD, kurz für electrostatic discharge oder zu Deutsch elektrostatische Entladung, wird ein plötzlicher und kurzfristiger Stromfluss zwischen zwei Objekten mit unterschiedlichem elektrischen Potenzial bezeichnet. Solche Entladungen können zu schwerwiegenden Folgen für Bauteilfunktionalität oder gar Menschenleben führen, weswegen der Schutz vor diesen in kritischen Industrien unumgänglich ist.
ESD-sichere Resine, bei denen leitfähige oder antistatische Additive wie Kohlenstoff oder Graphit hinzugesetzt sind, garantieren diese Sicherheit. Diese verhindern entweder, dass sich der Stromfluss zwischen zwei Bauteilen überhaupt aufbaut, oder leiten den Stromfluss gezielt ab, wodurch auch in schwerwiegenden Situationen volle Funktionalität wichtiger Bauteile gewährleistet wird.
Diese Resinart besitzt zusätzlich zumeist sehr glatte und gleichmäßige Oberflächen, um Elektrizität im Notfall konsistent und sicher ableiten zu können, und besticht mit einer herausragenden Maßhaltigkeit und Wiederholbarkeit, was sie ideal für die Serienproduktion macht.
Durch die maximierte ESD-Sicherheit muss diese Resinart jedoch Kompromisse bei mechanischen und thermischen Eigenschaften machen. Sie sind nie für Hochtemperaturanwendungen geeignet und besitzen eine gewisse Sprödigkeit, wodurch langanhaltende mechanische Belastungen zu Brüchen führen können. Der Preis ist mit 100 bis 250 Euro pro Liter im Vergleich zu anderen Resinen in dieser Kategorie zwar geringer, aber im Vergleich zu Standard-Resinen immer noch ein gutes Stück kostspieliger.
Der Hauptanwendungsbereich dieser Resine ist selbstverständlich die Elektronikindustrie. Dabei sind die ESD-sicheren Eigenschaften insbesondere bei Gehäusen für elektrische Geräte, Leiterplattenverkleidungen, Werkzeugen für die Produktion von Halbleiter-Wafern und -Chips und Verpackungen sehr gefragt.
Aber auch in Industrien wie der Automobilbranche, der Luftfahrt, der Medizintechnik oder der Konsumgüterproduktion werden ESD-sichere Resine für Gehäuse, Abdeckungen und Verkleidungen genutzt, um ESD zu vermeiden.
Flammhemmende Resine
Um die potenziell verheerenden Folgen von Bränden zu verhindern, sind flammhemmende Resine, die spezielle flammhemmende Additive wie Halogen- oder Phosphorverbindungen enthalten, perfekt geeignet. Es gibt eine ansehnliche Auswahl an Resinen, welche die höchste Klassifizierung der UL 94-Norm, Klasse V-0, erreichen konnten und die Flammausbreitung effizient bekämpfen können.
Diese Resine glänzen neben der Minimierung der Flammausbreitung auch mit einem maximierten Entzündungswiderstand, einer begrenzten Wärmeabgabe, um umliegende Bauteile nicht zum Schmelzen zu bringen, und im Falle der V-0-Klassifizierung sogar mit einer Selbstverlöschung innerhalb von 10 Sekunden, nachdem der Brandherd entfernt wurde, und einer Nachglimmzeit von höchstens 30 Sekunden.
Des Weiteren bieten diese Materialien verringerte Rauch- und Giftgasemissionen im Falle eines Brandes, sehr glatte und detailfeine Oberflächen und gute mechanische Eigenschaften inklusive hoher Festigkeit und Steifigkeit.
Wie bereits bei hitzebeständigen Resinen sind auch flammhemmende Resine nicht in flexibler Form vorhanden. Des Weiteren sollte nicht der Fehler gemacht werden, Flammhemmung mit Hitzebeständigkeit gleichzusetzen – Flammhemmung bedeutet nicht zwingend, dass sich das Bauteil unter hohen Temperaturen nicht verformt. Und wie auch bei den meisten anderen Resinen in dieser Kategorie ist der Preis mit 150 bis 300 Euro pro Liter in der höheren Kategorie anzusiedeln.
Flammhemmende Bauteile sind in vielen Industrien von höchster Wichtigkeit, ganz besonders jedoch in der Luft- und Raumfahrt, da hier ein unvorhergesehener Brand nicht nur Bauteile, sondern Menschenleben gefährdet. Mit flammhemmenden Resinen werden in dieser Industrie unter anderem Inneneinrichtung, Strukturteile und Triebwerkskomponenten hergestellt.
Auch in der Automobilindustrie spielen Flammschutzregularien eine hohe Rolle und flammhemmende Resine erfüllen diese für eine Vielzahl von Anwendungen wie Innenverkleidungen, Armaturenbretter, Dichtungen und Abdeckungen. Daneben spielt diese Resinart ebenfalls eine wichtige Rolle für Maritimanwendungen und spezielle Konsumgüter, beispielsweise Haushaltsgeräte.
Transparente Resine
Im Gegensatz zu Filamenten, mit denen maximal eine gewisse Transluzenz möglich ist, ermöglichen gewisse Resine die Herstellung hochtransparenter Bauteile mit Lichtdurchlässigkeit von bis zu 95 %.
Diese Resine brillieren neben ihrer Transparenz auch mit einer außergewöhnlichen Oberflächengüte. Glatt, glänzend und mit herausragender Druckauflösung für Bauteile, die nicht nur funktional sind, sondern dabei auch noch hervorragend aussehen.
Transparente Resine sind außerdem in den allermeisten Fällen sehr beständig gegen Kratzer und besitzen einen niedrigen Vergilbungsindex auch bei längerer UV-Bestrahlung, damit die Lichtdurchlässigkeit auch über einen langfristigen Zeitraum vorhanden bleibt.
Die Preisunterschiede bei transparenten Resinen sind mitunter die Größten bei allen Resinarten. Von 40 Euro bis 250 Euro pro Liter ist alles dabei. Dies liegt unter anderem daran, dass transparente Resine auch im Hobbybereich sehr beliebt sind – industrielle und langanhaltend transparente Resine sind preislich ab 150 Euro aufwärts den Liter einzusortieren. Auch ist bei transparenten Resinen eine sehr genaue Kalibrierung des Druckers erforderlich, um sicherzustellen, dass keine Unklarheiten oder Verzerrungen entstehen.
Für viele Anwendungsgebiete ist eine hohe Lichtdurchlässigkeit unerlässlich. Eine Anwendung, in der transparente Resine besonders rausstechen, sind Luftstrom- und Flüssigkeitsstrommodelle, beispielsweise für die Automobil- oder Chemieindustrie. Die Kombination aus Lichtdurchlässigkeit des Materials und der Möglichkeit, innenliegende Kanäle problemlos herzustellen, gibt es zweifellos keine bessere Lösung für solche Modelle als transparente Resine.
Des Weiteren werden transparente Resine häufig für Linsen, Prismen und andere optische Komponenten, Displays, Abdeckungen, Verpackungen, dekorative Elemente, Merchandise und in Kombination mit Biokompatibilität auch für Indikationen in der Dental- und Medizinbranche genutzt.
Chemikalienresistente Resine
Zu guter Letzt schauen wir uns eine der vielseitigsten Kategorien von Resinen an. Chemikalienresistente Resine werden durch die Zugabe von speziellen Füllstoffen oder Härtern gegenüber spezifischen Chemikalien, Laugen und Basen beständig, wobei die exakte Beständigkeit sehr genau bestimmt werden kann, wodurch auch die Vielseitigkeit in dieser Kategorie kommt.
Diese Vielseitigkeit ist auch der größte Vorteil dieser Kategorie. Es gibt sehr spezifische Resine für unterschiedliche Anwendungen – von Beständigkeit nur gegen Laugen oder Basen, über Lösungsmittelbeständigkeit bis hin zu hochresistenten Resinen, die gegen beinahe alle anorganischen und organischen Chemikalien vollumfänglich resistent sind, wodurch sich für quasi jede Anwendung das passende Material finden lässt.
Chemiekalienresistente Resine sind außerdem extraordinär langlebig und behalten ihre strukturelle Integrität auch bei langer Aussetzung von aggressiven Chemikalien. Sie sind außerdem zumeist sehr korrosionsbeständig und besitzen sehr häufig auch hervorragende Witterungs- und gute Temperaturbeständigkeit.
Wo chemiekalienresistente Resine sich jedoch anderen Resinen geschlagen geben müssen, ist die Oberflächenqualität, welche durch die Hinzugabe der Füllstoffe ein gutes Stück rauer als bei anderen Resinen ausfällt. Die Preise wiederum sind vergleichbar mit anderen Resinen in dieser Kategorie und liegen zwischen 100 und 300 Euro pro Liter – je nach spezifischen Beständigkeiten.
Die Chemie- und Prozessindustrie ist natürlich der größte Kunde dieser Resinart. Innerhalb dieser Industrie werden mit diesen Resinen beispielsweise Behälter, Tanks, Rohre, Leitungen, Auskleidungen von Reaktoren, Pumpen, Ventile und vieles mehr verwendet.
Aber auch in anderen Industrien und Anwendungsgebieten wird Chemikalienbeständigkeit benötigt und Resine bieten die ideale Möglichkeit, komplexe Strukturen mit Leichtigkeit herzustellen. Davon profitieren unter anderem die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt, die Umwelttechnik sowie die Lebensmittel- und Getränkeindustrie.
Fazit
Auch wenn die generelle Auswahl bei Resinen etwas weniger als bei Filamenten ist, sollte dieser Blogpost deutlich gemacht haben, dass es nichtsdestotrotz für beinahe jede Anwendung ein Resin mit passenden Eigenschaften gibt.
Ich hoffe, ich konnte mit diesem Blogpost einen Überblick darüber verschaffen, welche verschiedenen Charakteristiken Resine abdecken können und wie sich sich untereinander unterscheiden.
In einem der nächsten Blogposts schauen wir uns gemeinsam die verschiedenen Arten von Polymer-Pulvern im 3D-Druck an, um auch in deren Materialvielfalt etwas Struktur zu bringen.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit – und bis zum nächsten Blogpost!