Wie man ein Harz parametrisiert und optimiert

Eine der komplexesten Aufgaben bei der Arbeit mit Harzen ist es, die Druckparameter richtig einzustellen. Die optimalen Werte zu erreichen, ist in der Regel eine einfache Aufgabe, erfordert jedoch mehrere iterative Drucktests.

Die Parameter

Beim Kalibrieren eines Harzes ist es wichtig, die verfügbaren Parameter und ihre Auswirkungen zu kennen. Die häufigsten sind:

• Belichtung der ersten Schicht: Dies ist die Zeit, während der die ersten Schichten belichtet werden, d.h. die Zeit, die die LEDs eingeschaltet bleiben. Sie sollte länger sein, um eine Haftung auf der Bauplatte zu gewährleisten.
• Belichtungszeit: Die Zeit, während der die übrigen Schichten belichtet werden. Eine übermäßig lange Belichtungszeit kann dimensionale Fehler und eine geringere Auflösung verursachen, während eine zu kurze Zeit dazu führen kann, dass die Teile nicht richtig aushärten.
• Verzögerungszeit: Dies ist eine Wartezeit, nachdem die LED ausgeschaltet wurde, bevor sich die Bauplatte bewegt. Sie dient dazu, dem Teil Zeit zum Abkühlen zu geben, bevor die nächste Schicht beginnt. Normalerweise auf null gesetzt, außer für Harze, die sehr lange Belichtungszeiten benötigen oder für die ersten Schichten.
• Anhebehöhe: Die Höhe, um die sich die Bauplatte bei jedem Schichtwechsel hebt. Wenn die Bauplatte nicht genügend ansteigt, löst sich das Teil nicht ordnungsgemäß vom Boden des Tanks, und die folgenden Schichten fallen aus, aber große Anhebehöhen erhöhen die Druckzeit. Der ideale Wert ist das Minimum, das erforderlich ist, damit sich das Teil trennen kann, aber leicht höhere Anhebehöhen sind immer ratsam.
• Anhebegeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit, mit der sich die Bauplatte zwischen den Schichten hebt und senkt. Hohe Geschwindigkeiten verkürzen die Druckzeit, erhöhen jedoch das Risiko von Fehlern, insbesondere bei Stützstrukturen.

Das Kalibrierungsmodell

Der erste Schritt, um ein Harz zu parametrieren, besteht darin, ein Validierungsmodell zu haben. Dies ist ein Modell, das verschiedene Details und Größen enthält und zur Bewertung der Qualität und dimensionalen Genauigkeit des Drucks verwendet wird.

Es gibt mehrere Modelle in den gängigsten Dateirepositorien, wie zum Beispiel dieses Modell.

Bild 1: Harzkalibrierungsmatrix. Quelle: Thingiverse.

Korrekte Parameter liefern einen qualitativ hochwertigen Druck, bei dem alle Details sichtbar sind und mit präzisen Abmessungen.

Optimierung

Das Wichtigste beim Parametrieren eines Harzes ist die Bestimmung der richtigen Belichtungswerte. Dazu müssen mehrere Iterationen mit Variation dieser Werte durchgeführt werden. Der Prozess sieht wie folgt aus:

Schritt 1: Bestimmen der richtigen Belichtung:

1. Wählen Sie hohe Belichtungswerte aus. Als Ausgangspunkt können Sie das Doppelte der Belichtung eines ähnlichen Harzes auswählen, das bereits optimiert wurde, oder ein voreingestelltes Profil in der Software für ähnliche Materialien.
2. Drucken Sie das Testmodell und bewerten Sie es.

Bild 2: Modell mit übermäßig langen Belichtungszeiten (links) und Modell mit optimalen Belichtungszeiten (rechts).

3. Wenn das Teil fehlgeschlagen ist oder nicht richtig ausgehärtet ist, erhöhen Sie die Belichtungszeit um 50 %; wenn die Zeit übermäßig lang ist, halbieren Sie sie.
4. Drucken Sie erneut und bewerten Sie so oft wie nötig, bis die richtige Belichtung bestimmt ist.

Bild 3: Diagramm.

Schritt 2: Bestimmen der richtigen Belichtung der ersten Schichten:
Um die richtige Belichtung der ersten Schichten zu bestimmen, müssen Sie ein Teil mit wenig Kontakt zur Bauplatte drucken und die Belichtung der ersten Schichten allmählich reduzieren, bis sie nicht mehr haften. Nachdem dies festgelegt wurde, sollte es um 50 % erhöht werden, um den endgültigen Wert zu erhalten.

Schritt 3: Höhe und Geschwindigkeit des Anhebens:
Diese Parameter sind normalerweise vom Harztyp, aber auch von der Art des Teils abhängig. Um die optimalen Werte zu bestimmen, sollten Sie mit großen Höhen und niedrigen Geschwindigkeiten beginnen. Zuerst sollten Sie die Höhe allmählich reduzieren, bis das Teil versagt, und dann diesen Wert um 50 % erhöhen, um den endgültigen Wert zu erhalten. Nachdem die Höhe festgelegt wurde, sollten Sie die Geschwindigkeit erhöhen, bis das Teil versagt, und dann diesen Wert um 25 % reduzieren, um den endgültigen Wert zu erhalten.

Für Teile, die hohe Stützen benötigen, ist es ratsam, die Anhebegeschwindigkeit zu halbieren, um Fehler in den Stützstrukturen zu vermeiden.