6 Einzigartige Eigenschaften des löslichen Stützmaterials VXL

26. July 2021Dr. Andrei Neboian

Mit Stützmaterialien können Sie komplexe Strukturen in 3D drucken. Diese Materialien haben aber auch einen harten Job: Sie müssen sich an die Druckbedingungen Ihres Modellmaterials anpassen. Außerdem wollen Sie sie am Ende leicht wieder entfernen können.

Die Wahl des richtigen Stützmaterials ist also nicht einfach. Aber diese Wahl ist sehr wichtig.

Es gibt zwei Wege, die Sie einschlagen können. Erstens: Sie drucken wegbrechbare Stützen und entfernen sie anschließend manuell.
Aber es gibt noch eine zweite Möglichkeit: Sie wählen lösliches Stützmaterial und lösen es am Ende auf. Ich bevorzuge die zweite Möglichkeit, weil sie einfacher ist und präzisere Ergebnisse liefert.

VXL ist ein neues lösliches Stützmaterial. Aber was macht VXL so besonders?

1. Ausgezeichnete Adhäsion

VXL haftet sehr gut auf den meisten Modellmaterialien und Druckoberflächen. Es funktioniert sogar gut mit dem meist nicht haftenden Polycarbonat (PC).

Ein Nachteil von VXL: Es haftet zu gut auf gängigen Kohlefaser-Druckoberflächen. Das in diesen Platten enthaltene Epoxidharz haftet so stark an VXL, dass Sie Ihre Stützen kaum von der Oberfläche bekommen werden. Sollte Ihnen das dennoch passieren (wie es mir passiert ist): legen Sie Ihre Platte mit den Stützen einfach in ein Bad mit Lösungsmittel VXL-EX. Das Lösungsmittel wird VXL spurlos auflösen ohne Ihre Druckplatte zu beschädigen.

Hier ein weiterer Tipp: Verwenden Sie VXL als Bodenschicht zwischen Ihrem Modell und der Druckoberfläche. Wenn Sie nicht sicher sind, ob sich Ihr Modellmaterial gut mit der Druckoberfläche verbindet, können Sie ein Raft aus VXL verwenden und darauf das eigentliche Modell erstellen.

2. Verhindert Warping

Sie kennen die Nemesis eines jeden 3D-Drucker-Benutzers: Warping.

Warping ist der Effekt der thermischen Verformung, sobald das gedruckte Material abkühlt. Es verwandelt flache Oberflächen in Schalen. Dies wird bei großen Druckobjekten deutlich. Je größer das Teil ist, desto stärker verzieht es sich.

Da sich VXL so gut mit Ihrem Modell verbindet, wirkt es den Kräften, die Ihr Teil verziehen, entgegen. Gerüste aus VXL halten Ihr Modell im Inneren Ihres 3D-Druckers zusammen. Das Warping wird dadurch nicht komplett eliminiert, aber die Effekte werden verringert.

3. Löst sich schnell auf

Ja, 3D-Drucken braucht Zeit. Manchmal viel länger, als wir es uns wünschen.

Ein kompliziertes Modell braucht viele Stunden, bis unser Drucker die letzte Zeile des G-Codes verarbeitet hat. Doch mit dem Drucken allein ist es oft nicht getan. Nachdem der Druckauftrag abgeschlossen ist, müssen Sie noch Ihre Stützen entfernen. Deshalb träumen wir oft davon, diesen letzten Schritt so einfach und schnell wie möglich zu gestalten.

Einige Stützmaterialien bieten hier Erleichterung. Break-away-Stützen können sehr schnell entfernt werden. Aber das Wegbrechen dieser Strukturen ist mühsam. Sie können sich stundenlang damit beschäftigen, die kleinen Teile, die im Inneren des Teils stecken, zu entfernen. Außerdem hinterlassen wegbrechbare Stützen typischerweise verunstaltete Oberflächen auf Ihrem Modell.

VXL schneidet besser ab, weil Sie es einfach in einem warmen Bad mit einem Lösungsmittel namens VXL-EX auflösen können. Als ich unseren Chemiker bat, mir zu erklären, was dieses “magische Lösungsmittel” ist, gab er mir eine einfache Antwort: “Es ist keine Magie. Tatsächlich ist das Lösungsmittel dem Waschmittel, das wir alle zum waschen unserer Wäsche verwenden, ähnlich.” Ist es also wirklich sicher? Er antwortete: “So sicher wie dein Waschmittel.”

Und das Beste daran: VXL löst sich schneller auf als andere von uns getestete lösliche Stützmaterialien. Aber um die beste Leistung zu erhalten, kann Ihnen eine Lösestation wie die Vortex EZ stundenlanges Warten auf die Auflösung der Stützen ersparen. Das Gerät hält die Flüssigkeit bei der richtigen Temperatur in Bewegung und wäscht auch den letzten Rest der Stützen weg.

4. Einfach zu lagern

Wie soll ich mein Filament lagern?” Das ist die Frage, die sich viele 3D-Druck-Enthusiasten stellen, wenn sie eine neue Spule mit Material erhalten. Und es ist nicht so einfach, wie es scheint. Außerdem ist die Lagerung von Stützmaterialien eine besondere Herausforderung.

Wasserlösliche Materialien wie PVA und BVOH saugen sich schnell und in großen Mengen mit Feuchtigkeit aus der Luft voll. Das macht Sinn, denn Materialien, die geschaffen wurden, um sich in Wasser aufzulösen, nehmen natürlich auch Feuchtigkeit auf.

Aber hier kommt der schlimmste Teil. Diese Feuchtigkeit kann die Polymerketten beschädigen. Dies macht sich während des Schmelzvorgangs in der Düse bemerkbar. Das Stützmaterialien verliert einige seiner Eigenschaften, was seine Fähigkeit beeinträchtigt, seine Aufgabe zu erfüllen: Ihre Modelle zu stützen. Am Ende kann es auch seine Fähigkeit verlieren, sich mit Ihrem Modell zu verbinden.

Aber bevor wir erklären, wie VXL dieses Problem löst, lassen Sie uns sehen, was passiert, wenn Feuchtigkeit in Ihr Stützmaterial eindringt. Sie können Feuchtigkeit nicht sehen, wenn Sie auf Ihre Filamentspule schauen. Aber Sie können die Auswirkungen sehen, sobald Sie mit einem “nassen” Filament drucken.

Wenn Ihr Extruder den Kunststoff erwärmt, beginnt das darin enthaltene Wasser zu kochen und zu verdampfen. Dies führt dazu, dass kleine Dampfblasen im extrudierten Material entstehen. Diese Bläschen können so klein sein, dass Sie sie mit dem bloßen Auge nicht erkennen können. Aber sie stören Ihren Druckauftrag. Im schlimmsten Fall wird die Extrusion inkonsistent, und Ihr Druckauftrag schlägt fehl.

Wie jedes andere thermoplastische Material nimmt auch VXL Feuchtigkeit auf. Die gute Nachricht ist, dass VXL viel weniger Wasser aufnimmt als andere Trägermaterialien. Daher beeinträchtigt Feuchtigkeit kaum Ihre Druckqualität und die Haltbarkeit von VXL. Sie können Ihre Spulen mit VXL also viel länger als andere Materialien herumliegen lassen, ohne sich um Feuchtigkeitsschäden sorgen zu müssen.

Generell empfehlen wir, alle Ihre Materialien (Modell und Stützen) so trocken wie möglich zu lagern. Denn so machen es die Profis (auch die Spritzgießer). Sehen Sie sich unseren Filament-Lagerungsschrank DryBox EZ an – er schützt Ihre Materialien sogar, während Sie mit ihnen drucken.

5. Saubere Düsen

Diese Frage bekommen wir oft gestellt: “Wie unterscheidet sich VXL von PVA und anderen wasserlöslichen Materialien?

Die kurze Antwort ist: VXL hat eine völlig andere chemische Verbindung als alle anderen wasserlöslichen Materialien auf dem Markt. Es enthält kein PVA oder ähnliche Komponenten. Das hat einen großen Vorteil für Ihr 3D-Druckerlebnis.

PVA hat eine unangenehme Eigenschaft: Es verbrennt schnell, sobald Sie es auf seine Schmelztemperatur erhitzen. Die Moleküle von PVA, BVOH und vielen anderen wasserlöslichen Materialien kristallisieren bei Hitze. Das Ergebnis: Das Trägermaterial wird im Inneren Ihrer Düse härter. Am Ende stehen Sie also vor einer verstopften Düse, einem fehlgeschlagenen Druckauftrag und dem anschließenden Säubern der Sauerei in Ihrer Düse.

Aber VXL ist bei hohen Temperaturen viel stabiler. Selbst wenn Sie also über einen längeren Zeitraum mit VXL drucken, wird es Ihre Düse nicht verstopfen.

Außerdem haben wir vier verschiedene Versionen von VXL für unterschiedliche Drucktemperaturen Ihrer 3D-Druckerkammer und der Lösestation entwickelt. So werden Sie immer das ideale VXL für Ihr Druckprojekt finden.

6. Abgestimmte Temperaturen

Das Stützmaterial sollte unter den gleichen Bedingungen arbeiten wie das Modellmaterial in Ihrem 3D-Drucker. Das ist sinnvoll, denn Sie drucken beide Materialien auf demselben Drucker, in derselben Druckkammer und auf derselben Druckfläche.

Hier ist die Sache mit den löslichen Stützmaterialien: Einige lösen sich in reinem Wasser auf, während andere, wie VXL, sich in einem speziellen Lösungsmittel auflösen. Aber die Temperatur Ihres Lösungsmediums spielt eine wichtige Rolle bei der schnellen und effektiven Auflösung von Stützen. Die Temperatur sollte also nicht zu hoch sein. Idealerweise sollte sie niedrig genug sein, um Ihr Modellmaterial nicht anzugreifen.

VXL gibt es in vier Versionen mit Temperatureigenschaften, die auf die meisten Modellmaterialien abgestimmt sind. So wird sichergestellt, dass Sie Ihr Modell nicht beschädigen, wenn Sie Ihre Stützen im Bad auflösen.

Das richtige VXL für Ihr Druckprojekt

Sind Sie daran interessiert, VXL für Ihr nächstes 3D-Druckprojekt zu testen? Schauen Sie sich unser VXL-GO Starter-Kit an, das alles enthält, was Sie brauchen, um erstaunlich gute Stützen zu erhalten!

Viel Spaß beim Drucken!

Autor:Dr. Andrei Neboian

Dr. Andrei Neboian ist der Gründer und Geschäftsführer der Xioneer Systems GmbH. Seit 10 Jahren entwickeln er und sein Team 3D-Druck-Hardware. Andrei ist Autor, Ingenieur, Ökonom und 3D-Druck-Virtuoso.

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