Pro DLP, LCD a SLA tisk je zapotřebí resin. Ten představuje výchozí materiál pro vytváření 3D modelu. V následujícím článku si resin představíme podrobněji a vysvětlíme, k čemu se používá.
Co je resin?
Resin je v oblasti 3D tisku tekutá světlocitlivá syntetická pryskyřice, která při působení světla vhodné vlnové délky vytvrzuje.
Resin se používá u 3D tiskových technologií založených na fotopolymerizaci. Patří sem například DLP, SLA a LCD tisk. Pokud se chcete dozvědět více o rozdílech mezi těmito technologiemi, přečtěte si článek Technologie resinových 3D tiskáren.
Resinové tiskárny používají světlo k cílenému vytvrzování určitých oblastí kapalného resinu. Tím se postupně vytvářejí jednotlivé vrstvy 3D modelu.
Druhy resinu
Na trhu je dnes k dispozici mnoho různých druhů resinu pro 3D tisk. Mezi nejběžnější patří standardní resin, transparentní resin, flexibilní resin a houževnatý resin.
Přehled nejběžnějších typů:
Standardní resin
Mezi standardní resiny patří:
- Základní standardní resin
Jak napovídá název, jde o univerzální standardní resin vhodný pro mnoho běžných aplikací. - Barevný resin
Jde o standardní resin dostupný v různých barvách. Hodí se například pro figurky, modely a dekorativní předměty. - Čirý resin
Transparentní resin nabízí vyšší propustnost světla než mnoho běžných standardních pryskyřic. Broušením, leštěním nebo vhodným povrchovým nátěrem lze podle konkrétního materiálu průhlednost dále zlepšit. Je vhodný například pro dekorativní předměty nebo světelné kryty. - Rychle vytvrzující resin
Tento typ je optimalizován pro kratší expoziční časy a u kompatibilních tiskáren může umožnit rychlejší tisk. Konkrétní doba expozice však závisí na resinu, tiskárně a nastavení. - Vodou omyvatelný resin
Tento druh resinu lze podle pokynů výrobce čistit vodou namísto isopropylalkoholu. To může zjednodušit následné čištění, ale neznamená to, že resin nebo kontaminovanou vodu lze bezpečně vypouštět do odpadu či kanalizace. Stále je nutné dodržovat vhodná bezpečnostní opatření a pravidla likvidace.
ABS-like resin
ABS-like resiny jsou formulovány tak, aby ve srovnání s mnoha standardními resiny nabízely vyšší houževnatost a odolnost proti nárazu. Konkrétní mechanické vlastnosti se však liší podle výrobce a produktu.
Houževnatý resin
Houževnatý neboli Tough Resin je dostupný v různých formulacích.
Mezi možné vlastnosti patří:
- vysoká odolnost proti nárazu a dobrá pevnost v tahu
- zvýšená houževnatost nebo pružnost
- odolnost proti opotřebení a oděru
- dobrá rozměrová přesnost
Používá se zejména tehdy, když musí funkční díly splňovat vyšší mechanické požadavky.
Vysokoteplotní resin
Vysokoteplotní resiny jsou určeny pro aplikace, kde je vyžadována vyšší rozměrová stabilita při zvýšených teplotách. Mohou se používat například pro technické prototypy, formy nebo jiné přesné díly. Skutečná tepelná odolnost závisí na konkrétním resinu a správném následném vytvrzení.
Flexibilní / elastický resin
Flexibilní a elastické resiny se mohou deformovat výrazně více než běžné standardní pryskyřice. Podle tvrdosti a konkrétní formulace se používají například pro rukojeti, těsnění, pružné prototypy nebo součásti tlumící nárazy.
Dentální / biokompatibilní resin
Některé druhy resinu jsou vyvinuty speciálně pro dentální nebo zdravotnické aplikace. Takové materiály musí být pro konkrétní zamýšlené použití odpovídajícím způsobem testovány a certifikovány. Ne každý resin je automaticky biokompatibilní nebo vhodný pro zdravotnické použití.
Odlévatelný resin
Odlévatelný resin se často používá pro výrobu modelů, které se následně vypalují při procesu přesného lití. Hodí se pro složité geometrie a běžně se používá například při výrobě šperků nebo malých kovových součástí.
Následné zpracování
Následné zpracování resinových výtisků je důležité pro kvalitu hotového dílu. Typický postup zahrnuje: mytí a čištění → odstranění podpěr → následné vytvrzení → povrchové úpravy. Přesné pořadí se může lišit podle použitého resinu a modelu.
Mytí a čištění
Po dokončení tisku je nutné z povrchu odstranit nevytvrzený resin. K tomu lze použít mycí a vytvrzovací zařízení. Vhodný čisticí prostředek závisí na konkrétním typu resinu, proto vždy dodržujte pokyny výrobce.
Odstranění podpěr
Podpěry lze podle typu resinu, geometrie modelu a pracovního postupu odstranit před nebo po následném vytvrzení. U některých materiálů se podpěry snáze odstraňují před úplným vytvrzením, zatímco u jiných je nutné postupovat opatrněji, aby nedošlo k poškození dílu.
Vytvrzení
Následné UV vytvrzení může zlepšit mechanické vlastnosti a rozměrovou stabilitu resinového výtisku. Vhodná UV vytvrzovací komora umožňuje kontrolované a rovnoměrnější osvětlení. Doba a intenzita vytvrzení by měly odpovídat doporučení výrobce daného resinu.
Finální úpravy
Mezi možné povrchové úpravy patří například:
- leštění
- barvení nebo lakování sprejem
- nanášení ochranného povlaku
Výzvy resinového 3D tisku
Resinový tisk používá jiné pracovní postupy než FDM tisk a vyžaduje další kroky při manipulaci, čištění a následném zpracování. Při správné přípravě však umožňuje vytvářet velmi detailní a přesné modely.
Čistota a bezpečnost
Při práci s tekutým, nevytvrzeným resinem je důležité zajistit dobré větrání, používat vhodné chemicky odolné rukavice a ochranu očí. Je třeba zabránit kontaktu resinu s pokožkou. Vždy dodržujte bezpečnostní list a pokyny výrobce konkrétního materiálu.
Typické problémy při tisku
I při resinovém 3D tisku mohou vznikat chyby. Mezi časté příčiny patří:
- Problémy s podpěrami nebo přilnavostí
- Model se může oddělit od tiskové platformy nebo od podpěr.
- Nevhodné nebo špatně nastavené parametry:
- teplota okolí
- doba expozice a další expoziční parametry
- kalibrace tiskové platformy
Jak skladovat resin?
Aby si resin zachoval své vlastnosti co nejdéle, měl by být skladován podle doporučení výrobce.
Obecně platí:
- Resin skladujte v dobře uzavřeném původním obalu chráněném před světlem.
- Dodržujte teplotní podmínky stanovené výrobcem. Obecné hodnoty by neměly nahrazovat doporučení pro konkrétní produkt.
- Chraňte materiál před znečištěním a po použití nádobu vždy pečlivě uzavřete.
Upozornění: Po uplynutí doby použitelnosti stanovené výrobcem se mohou zhoršit reakční vlastnosti, kvalita tisku i mechanické vlastnosti resinu.
Závěr
Pro dosažení dobrých výsledků při resinovém 3D tisku je důležité zvolit správný resin podle zamýšlené aplikace. Ještě před nákupem byste měli zvážit, zda potřebujete například vysokou úroveň detailů, pružnost, odolnost proti nárazu, tepelnou odolnost nebo speciální certifikaci.
Pokud budete dodržovat doporučení výrobce týkající se tisku, následného zpracování, bezpečnosti a skladování, můžete pomocí resinu vytvářet velmi detailní a funkční 3D výtisky.