UV-Härtung

UV-Härtung ist die durch ultraviolettes Licht ausgelöste Kettenreaktion, die ein flüssiges Photopolymer innerhalb von Sekunden in einen vernetzten Duroplast verwandelt. Im Resin-3D-Druck läuft sie zweimal ab: schichtweise während des Drucks und anschließend noch einmal im Nachhärtegerät. Umkehren lässt sich der Vorgang nicht, denn ein ausgehärtetes Harz schmilzt anders als ein Thermoplast nicht wieder auf.

Warum das Licht tiefer reicht als eine Schicht

Trifft UV-Strahlung auf das Harz, zerfallen die Photoinitiatoren und starten die Vernetzung der Monomere. Wie tief die Aushärtung reicht, hängt von der Belichtungszeit und von den Pigmenten im Harz ab: Stark eingefärbtes Resin lässt das Licht weniger weit eindringen als klares. Diese Aushärtetiefe liegt bewusst über der eingestellten Schichthöhe, sonst würde eine neue Lage nicht mit der darunterliegenden verschmelzen. Beim Vernetzen zieht sich das Material zusammen, dieser Polymerisationsschrumpf erzeugt innere Spannungen. Massive Volumen verziehen sich deshalb leicht, weshalb solche Bereiche im Slicer ausgehöhlt und mit Ablauflöchern versehen werden.

Die Belichtungszeit bestimmt die Maßhaltigkeit

Der Stellhebel im Slicer ist die Belichtungszeit pro Schicht, angegeben in Sekunden. Die ersten Lagen belichtest du deutlich länger, damit das Bauteil sicher an der Bauplatte haftet. Fällt die Belichtung zu kurz aus, lösen sich Schichten voneinander oder das Teil bleibt in der Harzwanne zurück. Ist sie zu lang, härtet Licht seitlich mit aus: Bohrungen werden enger und feine Vertiefungen laufen zu. An den überbelichteten Startschichten bildet sich zusätzlich ein Elefantenfuß. Weil LED-Einheiten mit den Betriebsstunden an Lichtleistung verlieren und kaltes Harz träger reagiert, gehört ein Kalibrierdruck zu jedem neuen Harz.

Nachhärten ohne Nebenwirkungen

Wasche das Bauteil, bevor du es in die Härtekammer legst, sonst härtet der anhaftende Harzfilm als raue Haut mit auf und füllt feine Details. An Luft bleiben Oberflächen häufig klebrig, weil Sauerstoff die Radikalreaktion an der Grenzfläche bremst; ein Wasserbad oder eine Abdeckung während des Härtens beseitigt den Effekt. Übertreiben solltest du es nicht: Zu lange Nachbelichtung macht viele Harze spröde und lässt sie vergilben. Üblich sind wenige Minuten, keine Stunden.

Was das für einen FDM-Auftrag bedeutet

elbe3D druckt ausschließlich mit Filament, Harzdrucker gehören nicht zum Maschinenpark. Das Prinzip begegnet dir trotzdem: UV-härtende Klebstoffe schließen unter der Lampe in Sekunden Spalten an verklebten Baugruppen, sofern Licht an die Klebefuge gelangt. Nicht verwechseln solltest du sie mit UV-Schutzlack, der ein Bauteil vor Strahlung abschirmt, ohne selbst durch UV auszuhärten; UV-härtende Lacke sind eine eigene Produktklasse. Ein FDM-Bauteil härtet ohnehin nicht chemisch aus, es erstarrt beim Abkühlen und bleibt aufschmelzbar. Braucht dein Modell Details, die feiner sind als der Düsendurchmesser, sagen wir dir offen, dass ein Harzverfahren die bessere Wahl ist.