5 effektive Methoden zum Auflösen von Stützmaterial aus Ihren 3D-gedruckten Teilen

27. July 2021Dr. Andrei Neboian

3D-gedruckte Stützstrukturen machen die kompliziertesten Geometrien glückselig einfach. Egal, ob Sie wegbrechbare oder lösliche Strukturen verwenden, diese müssen hinterher wieder entfernt werden. Der beste Weg dazu ist: schnell. Heute zeige ich Ihnen 5 effektive und kostengünstige Lösungen, um Ihre löslichen Stützmaterialien (SSM) zu entfernen. Also, lassen Sie uns anfangen!

Hier sind die drei Schlüsselelemente, die Sie beim Entfernen von löslichen Stützmaterialien von Ihren 3D-gedruckten Objekten im Auge behalten sollten: Lösungsmittel (die Flüssigkeit, in der Sie die Stützmaterialien auflösen), Temperatur des Lösungsmittels und Rühren des Lösungsmittels.

Sind diese 3 Dinge richtig eingestellt, wird das Entfernen Ihrer Stützstruktur wirklich einfach. Ihr Prozess ist reibungslos und Ihre Endergebnisse sind präzise und sauber. Ich hatte das Glück, viele Produkte zur Entfernung von SSM mit selbstgemachten Experimenten zu testen. Das Wissen, das ich mit Ihnen teile, wurde durch viele Stunden detaillierter Forschung gewonnen, mit einigen Missgeschicken auf dem Weg!

Ich fasse die besten Techniken für Sie (und mich) hier zusammen.

A-B-C-Faktoren für eine effektive Auflösung von Stützen

Schauen wir uns kurz an, worauf es eigentlich ankommt, wenn Sie SSMs effektiv auflösen wollen:

A. Lösungsmittel:

Ihre Flüssigkeit muss zu Ihrem Stützmaterial passen. Sie können Wasser, Orangenöl oder eine leicht alkalische Lösung wählen. Es hängt wirklich von Ihrer Wahl des löslichen Stützmaterials ab. Einige bevorzugen die Verwendung von Wasser, weil es leicht verfügbar und einfach ist (ich meine, es ist einfach nur Wasser). Allerdings haben wasserlösliche Stützmaterialien wie PVA ein paar unangenehme Eigenschaften, die das Leben eines 3D-Drucker-Benutzers in einen Albtraum verwandeln können. Diese Materialien können leicht Ihre Düse verstopfen und sind schwierig zu lagern, da sie Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufnehmen. Wenn Sie sich also nicht sicher sind, hilft Ihnen dieser Artikel bei der Auswahl.

Aber wo sollten Sie Ihre Flüssigkeit hineingeben?

Die Größe des Tanks bestimmt, wie viele Teile (oder wie groß die Teile sind die) Sie auf einmal auflösen können. Sie sollten also die maximalen Teilegrößen berücksichtigen, die Sie normalerweise 3D-drucken. Dann empfehlen wir, mindestens eine Größe größer zu kaufen.

Ihr Tank spielt auch eine Rolle bei der Menge an SSM, die Sie auf einmal auflösen können. Mit der Zeit wird die Flüssigkeit gesättigt und verliert ihre Fähigkeit, mehr Stützmaterial aufzulösen. Auch hier ist es also sinnvoll, etwas Platz in Ihrem Tank für mehr Lösungsmittel zu lassen.

B. Temperatur:

Es gibt nichts Schlimmeres, als unter der Dusche zu stehen und jemand dreht den kalten Wasserhahn zu. Sich dabei zu verbrühen macht überhaupt keinen Spaß!

Ihre 3D-gedruckten Kunststoffteile können sich ähnlich fühlen, wenn Ihre Lösungsmitteltemperatur zu hoch ist. Die Wahrheit ist: Jeder Kunststoff hat eine eigene Hitzebeständigkeit. Einige exotische Thermoplaste wie PEEK können Temperaturen von über 300 °C standhalten. Die meisten gängigen Kunststoffe pendeln sich jedoch im Bereich um 100 °C ein.

ABS verformt sich, wenn Sie es über 90 °C erhitzen. PETG hält nur bis zu 60 °C aus. Ich habe schon viele 3D-Drucke aus PETG ruiniert, weil ich die Auflösungszeit beschleunigen wollte und dabei der Verformungstemperatur in meinem Lösemitteltank zu nahe kam. Obwohl eine höhere Temperatur typischerweise den Auflösungsprozess beschleunigt (denken Sie: Zucker löst sich in heißem Tee schneller auf als in kaltem Wasser), kann sie auch Ihre wertvollen Modelle ruinieren.

Sorgen Sie also dafür, dass sich Ihre Modelle während des Auflösens im Bad wohlfühlen. Der Schlüssel dazu ist die Investition in die richtige Temperatursteuerung, die die Temperatur hoch genug halten kann, um Ihre Stützen aufzulösen, aber niedrig genug, um Ihre Teile nicht zu beschädigen. Eine professionelle Stützentfernungsstation wie die Vortex EZ kann Ihnen helfen, dies ohne viel Kopfzerbrechen zu erreichen.

C. Rühren:

“Bewegung! Bewegung! Bewegung!!!” Dies von unserem Sportlehrer in der Schule zu hören, mag sehr nervig gewesen sein. Aber schnelles Bewegen ist essenziell, um unsere Stützmaterialien schnell aufzulösen.

Starkes Umrühren des Lösungsmittels um die Stützstrukturen erhöht die Geschwindigkeit beim Auflösen. Je schneller Sie Ihre Tasse Tee umrühren, desto schneller löst sich der Zucker auf. Mit gelöstem Stützmaterial gesättigte Flüssigkeit wird besser fortgespült und mit frischer Flüssigkeit ersetzt.

Es gibt mehrere grundlegende Techniken, um Flüssigkeiten zu bewegen, damit Sie Ihre 3D-Druck-Supports auflösen können: Pumpen, Propeller und Ultraschall. Aber sie alle haben ihre eigenen Vor- und Nachteile.

Aber was sind nun die Lösungen? Nun, lassen Sie uns sehen, was es draußen am Markt so gibt.

1. Tank mit Pumpe

Um für ausreichend Bewegung zu sorgen, verwenden die gängigsten Auflösetanks eine Pumpe. Die Pumpe bewegt das Lösungsmittel in einem geschlossenen Kreislauf, der die 3D-gedruckten Teile umspült. Diese kontinuierliche Wasserbewegung hilft, dass sich die Stützmaterialien schneller und leichter lösen.

Obwohl es Flüssigkeitspumpen schon seit über hundert Jahren gibt, ist nicht jede Pumpe für das Auflösen von Stützen geeignet. Wenn sich Stützmaterialien auflösen, bleiben sie im Lösungsmittel – oft als Schlamm (denken Sie an PVA). Dieser Schlamm kann die Pumpe verstopfen. Bei alkalischen Lösungsmitteln müssen die Komponenten der Pumpe den pH-Werten des Lösungsmittels standhalten.

2. Ultraschalltanks

In Ultraschalltanks wird die Flüssigkeit mit starkem Ultraschall beschallt, um mikroskopisch kleine Blasen zu erzeugen. Diese Blasen entfernen das SSM sanfter als fließendes Wasser. Dies kann für sehr kleine, empfindliche 3D-Druckteile nützlich sein.

Ein nicht zu unterschätzender Nachteil von Ultraschalltanks ist jedoch ihr hoher Geräuschpegel. Während Sie den Ultraschall selbst nicht hören werden (vorausgesetzt, Sie sind keine Fledermaus), erzeugt die Erzeugung von Ultraschallfrequenzen als Nebeneffekt auch Geräusche in hörbaren Frequenzen. Und das kann sehr laut und störend werden. Wenn Sie keinen schalldichten Raum für Ihren Tank mit Ultraschall haben, dann rate ich Ihnen von dieser Technik eher ab.

3. Flow Jet Tanks

Unabhängig davon, ob Sie einfache Tanks mit Wasserdurchfluss oder Ultraschalltanks verwenden – Sie sollten bereit sein zu warten. Der Auflösungsprozess braucht Zeit. Kleinere offene Teile werden sich in weniger als einer Stunde auflösen, aber große komplexe Teile mit vielen Hohlräumen können mehrere Stunden zum Auflösen benötigen.

Dies bringt uns zu den industriellen (und sehr teuren) SSM-Entfernungslösungen. Wenn Sie also genug Budget (und Platz in Ihrem Büro) haben, gibt es einige High-End-Geräte auf dem Markt.

Diese Maschinen funktionieren in der Regel ähnlich wie eine Spülmaschine. Mehrere Wasserdüsen bearbeiten Ihr 3D-Teil aus verschiedenen Richtungen mit geringem Druck. Ihre Stützstrukturen lösen sich dadurch in der Regel schneller ab als in einfachen Tanks mit bewegtem Wasser.

4. Erschwinglich und effektiv: Neue Geräte

Nicht jeder hat unendlich viel Platz und Budget zur Verfügung. Aber Äonen darauf zu warten, dass sich Ihre Stützstrukturen endlich auflösen, ist auch Seelen-zerreißend und kostspielig.

Nachdem sich unsere Hardware-Experten mit dem Team von BellandTechnology (den Entwicklern des VXL-Stützmaterials) zusammengesetzt hatten, konnten wir keine erschwingliche und dennoch effektive Stützentfernungsstation finden. Also beschlossen wir, unsere eigene zu entwickeln. Und das Ergebnis war ein Produkt, das wir Vortex EZ nannten

Vortex EZ besteht aus einem großen doppelwandigen Edelstahltank, der Teile bis zu einer Größe von 465 x 275 x 210 mm aufnehmen kann. Der leistungsstarke Heizer kann bis zu 34 Liter Lösungsmittel in knapp zwei Stunden von Raumtemperatur auf 70 Grad Celsius erhitzen. Der eingebaute Temperaturregler hält die Temperatur stabil, während der doppelwandige Tank verhindert, dass die Hitze leicht entweicht (oder Sie sich an heißen Wänden verbrennen).

Vortex EZ hat auch einen leistungsstarken Propeller, der einen echten Tornado im Inneren des Tanks erzeugt. Aber keine Sorge, der Propeller wird von einem leisen Motor angetrieben – Sie werden ihn also kaum arbeiten hören

Nachdem wir mehrere Jahre lang mit löslichen Materialien gearbeitet haben, haben wir auch einige hilfreiche Verbesserungen eingebaut, die das Arbeiten mit Vortex EZ zu einer Freude machen. Der Tank hat einen herausnehmbaren Edelstahlkorb, damit Sie Ihre Teile leicht herausnehmen können. Außerdem verfügt das Gerät über einen Hahn zum Ablassen von verbrauchtem Lösemittel. Und mein persönliches Lieblingsmerkmal: Der Deckel hat einen zusätzlichen Schutz für Ihre Finger gegen austretenden Dampf. Mein Team hat diese Funktion in das Produkt eingebaut, nachdem es sich bei mir beschwert hat, dass ich nie Handschuhe trage, wenn ich mit heißen Flüssigkeiten arbeite.

Werfen Sie hier einen Blick auf unser Produkt Vortex EZ.

5. Do It Yourself

Möchten Sie lieber alles selbst in die Hand nehmen? Sehr verständlich, denn das ist genau der Grund, warum wir alle den 3D-Druck so sehr lieben!

Wenn es jedoch um das Auflösen von Stützmaterialien geht, gibt es ein paar Dinge zu beachten, wenn Sie Ihr eigenes Gerät zum Entfernen von Stützen bauen. Aber grundsätzlich sind solche Geräte preiswert und nicht zu komplex, um sie selbst zu bauen. Sie benötigen ein paar Dinge, die Sie in Ihrem nächsten Baumarkt bekommen können:

1. Einen hitzebeständigen, wasserdichten Tank (groß genug für Ihre Modelle).

Für niedrige Temperaturen sollte ein HDPE- oder ein PP-Tank ausreichen. Für höhere Temperaturen raten wir jedoch zu einem Edelstahltank. Einige Anwender berichten sogar von der Verwendung eines Aquariums (aber Vorsicht, das Silikon zwischen den Glasplatten wird mit der Zeit spröde, wenn es der Hitze ausgesetzt wird).

2. Heizgerät mit Temperaturregler

Wir wissen bereits, dass die Flüssigkeit in Ihrem Tank stabil und möglichst genau auf einer bestimmten Temperatur gehalten werden muss (denken Sie an die Verformung von Modellen, wenn sie zu heiß werden). Stellen Sie also sicher, dass Sie einen Heizer mit einem Temperaturregler bekommen.

3. Pumpe

Viele Anwender berichten von Erfolgen beim Auflösen von SSMs mit einer einfachen und preiswerten Aquarienpumpe. Sie können eine unter 10 Euro bekommen. Denken Sie aber daran, dass diese Pumpen eine begrenzte Lebensdauer haben, sobald sie mit Lösungsmitteln und aufgelöstem Kunststoffschlamm in Kontakt kommen.

In unserem VXL-Go Starterset verwenden wir etwas Unkonventionelles als Pumpe: einen Sous-Vide-Stab. Vielleicht haben Sie schon einmal davon gehört, als Sie einen Late-Night-Kochkanal gesehen haben. Es handelt sich dabei um ein Küchengerät für die langsame Zubereitung von köstlichen Steaks und Gemüse. Der entscheidende Vorteil bei der Verwendung eines Sous-Vide-Stab zum Auflösen von Supports: Der Stab erhitzt und rührt die Flüssigkeit gleichzeitig. Da es sich also um ein 2-in-1-Gerät handelt, benötigen Sie keinen zusätzlichen Heizer.

4. Siphonpumpe zum Entleeren

Nach ein paar Auflösungszyklen ist Ihr Lösungsmittel gesättigt und kann keine weiteren Stützen mehr auflösen. Sie müssen also auch die Flüssigkeit regelmäßig ersetzen.

In diesem Fall kann eine Siphonpumpe sehr nützlich sein. Sie nutzt einen kleinen Blasebalg sowie den Höhenunterschied zwischen Ihrem Tank und dem Waschbecken, um Ihren gesamten Tank in wenigen Minuten zu entleeren. Das Ding kostet nur ein paar Euro auf Amazon.

Wenn Sie Lösungsmittel ablassen, denken Sie bitte an Ihre Sicherheit: Die Flüssigkeit kann heiß sein.

5. Zubehör

Diese Dinge sind sehr nützlich, wenn Sie mit Ihrer Lösestation hantieren. Vielleicht möchten Sie in eine große Greifzange (Grillzangen eignen sich sehr gut), ein Paar Handschuhe und einen Augenschutz investieren.

Wenn Sie nicht Ihren Baumarkt nach allen oben genannten Artikeln durchforsten wollen, können Sie sich unser VXL-Go-Starterkit ansehen. Wir haben alle oben genannten Artikel beigelegt, damit Sie mit dem Auflösen von Stützen beginnen können. Wir haben sogar eine Musterspule unseres VXL-Stützmaterials beigelegt.

Zu guter Letzt: Denken Sie zuerst an die Sicherheit

Ich habe es oben erwähnt, aber ich möchte es hier noch einmal wiederholen: Egal, welche Lösung Sie verwenden, achten Sie immer auf Ihre Sicherheit. Tragen Sie eine Schutzbrille mit der entsprechenden Hitzebeständigkeit und tragen Sie Handschuhe. Noch viel sicherer sind allerdings Tanks mit einem geschlossenen Kreislauf. Sie müssen sie zwischen den Arbeitsgängen nicht öffnen und sind so weniger heißen Flüssigkeiten ausgesetzt.

Wir wünschen Ihnen viel Spaß beim Drucken und Lösen.

Wenn Sie Fragen haben, schreiben Sie uns eine E-Mail.

Autor:Dr. Andrei Neboian

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