SLA-Drucker
Ein weiteres verbreitetes Druckverfahren für die erschwingliche Heimanwendung ist der SLA-Druck (Stereolithographie).
Hier wird mittels einer Lichtquelle, zumeist UV-Licht, ein flüssiges Harz (Resin) Schicht für Schicht ausgehärtet. Dabei „hängt“ das Modell an einer Druckplatte, welche sich nach jeder Schicht nach oben bewegt, wobei der Behälter mit dem Harz seine Position nicht verändert.
Da die Belichtung der einzelnen Schichten über den gesamten Druckbereich erfolgt, arbeiten SLA-Drucker nur über eine Z-Achse, welche die Druckplatte von unten nach oben bewegt.
Auch hier kann Dr. Druck das Prinzip wieder anschaulich verdeutlichen:
Als Druckmaterial wird ein flüssiges Harz, das sogenannte „Resin“ verwendet, welches nach dem Belichten mit UV-Licht aushärtet.
Diese Harze gibt es von unterschiedlichen Herstellern. Die Farbauswahl ist im Gegensatz zu den Filamenten für den FDM-Druck eher bescheiden.
Schaut man auf die gängigsten Verkaufsplattformen, so findet man vornehmlich schwarz, Grau, weiß, sowie unterschiedliche transparente Farben.
Sie werden zumeist in Gebinden von 500g oder 1000g angeboten. Die Preise variieren dabei von Hersteller zu Hersteller und sind manchmal nicht ganz nachvollziehbar.
Auch beim SLA-Druck sind verschiedene Einstellung für das Drucken vorzunehmen.
Sie werden grundsätzlich im Druckprogramm vorgenommen und umfassen zum Beispiel die Geschwindigkeit für die Z-Achse, Belichtungszeit, Ruhezeiten nach der Belichtung der einzelnen Schichten, Auflösung und die Höhe der einzelnen Schichten.
Die Einstellungen können je nach verwendetem Harz, sowie vom verwendeten Drucker abweichen, sodass die Herstellerangaben nur eine Referenz für gute Ergebnisse sein können.
Die zu druckenden Modelle werden im Gegensatz zu FDM-Druckern grundsätzlich massiv, d.h. zu 100% gefüllt gedruckt.
Ein „Aushöhlen“, was die Kosten für das Harz senkt ist zwar möglich, aber relativ kompliziert zu bewerkstelligen und lohnt sich in der Regel nicht.
Die Menge des benötigten Harzes entspricht somit in etwa dem Volumen des zu druckenden Modells.
SLA-Drucker können extrem dünne Schichthöhen drucken, was sehr feine Übergänge zwischen den einzelnen Schichten ermöglicht. Bei einer Schichthöhe von 0,005 mm ist schon fast keine Treppchenbildung mehr erkennbar. Bei einer Schichthöhe von 0,001 mm verschwinden diese gänzlich, erhöht die Druckzeit allerdings auch um 500%.
Diese feine „Auflösung“ macht einen SLA-Drucker besonders für den Modellbau interessant.
Da der gesamte Bereich der Druckplatte gleichzeitig belichtet wird, ist die Druckdauer lediglich von der Höhe des Modells abhängig. Die Länge und Breite spielen hier keine Rolle.
Das bedeutet, dass zum Beispiel ein aufrecht gedruckter Zahnstocher im Druck genauso lange dauert wie eine Kaffeetasse der gleichen Höhe.
Insgesamt gesehen sind die Druckzeiten auch bei SLA-Druckern sehr hoch und können, je nach Höhe des Modell und der Schichthöhe 8, 12, 18 oder mehr Stunden dauern.
Da SLA-Drucker nur über eine einzige Achse, der Z-Achse verfügen, sind sie im Betrieb recht geräuscharm. Der Druckraum befindet sich in einem geschlossenen Gehäuse, sodass die Geräusche der Achsenbewegung und vorhandener Lüfter deutlich gedämpft werden.
Das Gehäuse ist in der Regel durchsichtig gestaltet, so dass in den Druckraum geschaut werden kann. Die Scheiben verfügen dabei über einen UV-Filter, damit von außen eindingendes Licht keine negativen Einwirkungen auf das Harz und das zu druckende Modell während des Druckes haben können.
Was diesbezüglich zuerst vorteilhaft wirkt, verfällt aber aufgrund der folgenden Eigenschaften vollends:
Das Harz entwickelt im flüssigen Zustand starke Gerüche. Die Dämpfe können gesundheitsschädlich sein, wenn keine Sicherheitsvorkehrungen in Form einer Atemschutzmaske getroffen werden.
Hierbei ist nicht die Rede von einer OP-Maske oder FFP2-Maske, sondern von mindestens einer Halbgesichtsmaske, welche die Atemluft filtert.
Auch mit der Haut sollte das Harz nicht in Berührung kommen. Deshalb sollen unbedingt Einmalhandschuhe (Latex, Nitril oder Vinyl) getragen werden.
Die Modelle hängen nach dem Ausdruck an der Druckplatte und sind noch mit nicht ausgehärtetem Harz behaftet. Diese Harzreste müssen entfernt werden.
Das Reinigen wird durch eine Alkohollösung, zumeist Isopropanol bewirkt.
Produkte wie Bioethanol oder Spiritus haben ähnliche Eigenschaften und funktionieren ebenfalls. Sie sind zudem zu erschwinglicheren Preisen erhältlich.
Spätestens, wenn beim Reinigen die Dämpfe des Harzes und die der Alkohollösung zusammenkommen, wird man bemerken, dass man ohne Atemschutzmaske nicht auskommt.
Im Handel sind verschiedene Modelle von Reinigungsstationen erhältlich. Darin sollen die Modelle automatisch und ohne große Sauerei gereinigt werden können.
Ob diese zusätzlichen Kosten gerechtfertigt sind. Muss jeder für sich selbst entscheiden.
Grundsätzlich kann das Reinigen auch in einer genügend großen, dicht verschließbaren Kunststoffbox erfolgen. Dabei sollte ausreichend Alkohollösung in der Box sein. Das Modell wird dann in der Lösung mit einem Pinsel gereinigt.
Dabei sollten die Handschuhe nicht vergessen werden.
Die verwendete Alkohollösung muss übrigens nicht gleich entsorgt werden. Sie kann in der Box verbleiben und immer wieder verwendet werden. Haben sich zu viele Harzflocken darin angesammelt, kann man diese herausfiltern.
Nicht vergessen darf man, die Druckplatte ebenfalls zu reinigen, da diese für das weitere Drucken eine saubere Oberfläche benötigt.
Nachdem das Modell nun abschließend gereinigt und trocken ist, empfiehlt sich das endgültige Aushärten mittels einer UV-Lampe. Vorzugsweise steht das Modell dabei auf einem Drehteller und wird einige Minuten von allen Seiten mit dem UV-Licht bestrahlt.
Im Handel gibt es dazu unterschiedliche UV-Lampen von verschiedenen Herstellern.
Auch hier sollte man beachten, dass die Leistungen der Lampen mitunter nicht gerade gering, und für das Augenlicht nicht gerade gut sind.
Deshalb wird auch hier eine Schutzbrille empfohlen, die die Wellenlänge des UV-Lichtes herausfiltert.
In den Sommermonaten mit ausreichend Sonnenschein kann das Aushärten auch durch natürliches Sonnenlicht erfolgen.
Wie man unschwer erkennen kann, ist der Umgang mit SLA-Druckern wesentlich aufwändiger als mit FDM-Druckern.
Ganz oben stehen dabei die Sicherheitsmaßnahmen, mit denen nicht unbedenklich umgegangen werden sollte, und die auf jeden Fall eingehalten werden müssen.
Deshalb soll an dieser Stelle nochmals auf die Sicherheitsmaßnahmen eingegangen werden:
Man sollte sich immer darüber im Klaren sein, dass es sich sowie bei dem Harz, als auch bei der Alkohollösung um Chemikalien handelt.
Diese sollten weder eingeatmet werden, noch mit der Haut in Berührung kommen.
Deshalb sind bei jedem Umgang damit Einmalhandschuhe und Atemschutzmaske zu tragen.
Während des Druckens und insbesondere bei der anschließenden Reinigung der Modelle entstehen starke Gerüche und Dämpfe, welche auch nach einiger Zeit noch wahrnehmbar sind. Das Drucken sollte deswegen unbedingt in einem separaten und geschlossenen Raum erfolgen. Vom Betrieb in Wohn- und Schlafräumen ist abzuraten.
Während, aber auf jeden Fall nach dem Drucken und der Reinigung sollte der Raum gut durchgelüftet werden.
Aufgrund der mitunter hohen Leistung von UV-Lampen sollte auf jeden Fall eine Schutzbrille mit UV-Filter getragen werden, wenn man solche Lampen verwendet.