3D-gedruckte Linsen und andere coole transparente Objekte – Prusa-Drucker

Linsen, Kristalle für Lichtschwerter (jedoch keine echten), Lampenschirme und viele andere nützliche Dinge können tatsächlich mit transparenten Filamenten in 3D gedruckt werden. Es braucht jedoch mehr als nur das richtige Filament. Wir zeigen Ihnen, wie Sie mit Ihrem Original Prusa MK3S, MINI oder sogar dem SL1 fantastische transparente Objekte drucken können. Also lass uns gleich eintauchen!

Der Schlüssel zum Drucken von gut aussehenden transparenten Objekten? Korrekte Druckeinstellungen und sorgfältig ausgewählte Materialien. Da unsere FFF-3D-Drucker Filamente verwenden und der SL1 mit Harz druckt, teilen wir diese Anleitung in zwei Teile. Schauen wir uns zuerst die FFF 3D–Drucker an – wir verwenden unsere Original Prusa i3 MK3S für unsere Beispiele.

Was Sie beachten müssen, ist die Tatsache, dass beim Drucken mit Filamenten winzige Blasen um extrudierten Kunststoff herum verbleiben. Wenn Sie also ein transparentes Filament verwenden und es mit generischen Einstellungen drucken, sind die Ergebnisse wahrscheinlich unterdurchschnittlich, da die Blasen das Licht im Objekt zerstreuen und es nur durchscheinend und nicht transparent machen. Um die optischen Eigenschaften des Modells zu verbessern, müssen wir diese Blasen entfernen. Mit anderen Worten, wir möchten ein Objekt mit einer möglichst dichten inneren Struktur drucken.

Die grundlegende Grundlage beginnt mit dem Schneiden. Zuerst importieren wir das gewünschte Objekt in PrusaSlicer und setzen die Füllung auf 100% mit geradlinigem Muster. Verringern Sie dann die Ebenenhöhe – wir haben 0 verwendet.05mm zu gewährleisten die extrudierten kunststoff wird schön komprimiert und füllen in alle der lücken. Wir werden den Extrusionsmultiplikator (Filamenteinstellungen – Filamentextrusionsmultiplikator), die Infill–Parameter / Overlay (Druckeinstellungen – Erweitert – Infill / Perimeter überlappen) und die Druckkühlung (Filamenteinstellungen – Kühlung – Halten Sie den Lüfter immer an / aus) anpassen. Schneiden Sie das Objekt wie gewohnt mit einer der vorgeschlagenen Materialeinstellungen (siehe unten).

Lassen Sie uns nun zum Drucken übergehen. Es hilft wirklich, Ihren 3D-Drucker gut gewartet und korrekt kalibriert zu halten – lesen Sie unsere Anleitungen zur richtigen Druckerwartung, falls eine Feinabstimmung erforderlich ist. Es ist besonders wichtig, eine gut kalibrierte erste Schicht zu haben, da bei einer Schichthöhe von 0,05 mm selbst kleine Unebenheiten die Druckqualität beeinträchtigen und Probleme mit einer verstopften Düse auftreten können. Wir empfehlen auf jeden Fall, den Zustand der Düse zu überprüfen. Beim Drucken mit gut gebrauchten und abgenutzten Düsen verursachen Filamentrückstände im Inneren Probleme während des Prozesses. Erwägen Sie den Wechsel zu einer neuen Düse – sie ist kostengünstig und der Austausch ist schnell und einfach.

Was die Materialien betrifft, sind unsere Einstellungen unten aufgeführt – es kann jedoch eine individuelle Anpassung erforderlich sein.

Drei Stufen eines auf einem FFF 3D-Drucker gedruckten Objekts (von links: rohes 3D-gedrucktes Modell, geschliffene Linse, polierte Linse)

ABS (Filament PM)

Nach den Schritten von Fenneclabs haben wir zuerst ABS getestet. Wir haben bestätigt, dass es dank seiner Eigenschaften ein wirklich gutes Material zum Drucken transparenter Objekte ist. Die besten Ergebnisse wurden mit einer Durchflussrate von 105 % (während des Druckvorgangs auf dem LCD-Bildschirm des Geräts eingestellt) und einer Überlappung von Infill / Perimeter auf 6% erzielt. Dieses Setup hat jedoch einen Nachteil: Das überschüssige Material sammelt sich auf der Oberfläche Ihres Modells an. Im Vergleich zu PETG leidet ABS jedoch nicht unter längerer Hitzeeinwirkung und die Rückstände können leicht mit einem scharfen Messer entfernt werden.

PETG (Filament PM)

Ähnlich wie ABS ist PETG eine weitere gute Option zum Drucken transparenter Objekte. Beim Drucken mit PETG bleiben jedoch manchmal verbrannte Filamentstücke hinter der Düse zurück. Um gute Ergebnisse zu erzielen, haben wir die Durchflussrate auf 112% erhöht und die Überlappung von Füllung / Umfang auf 5% eingestellt. Um eine wirklich gute Füllung zu erhalten, müssen Sie die Druckgeschwindigkeit auf nur 20% verlangsamen (während des Drucks gehen Sie zu Tune / Speed). Verringern Sie dann die Temperatur um 5 ° C, um die Wahrscheinlichkeit eines Brennens des Filaments zu verringern. Auf diese Weise können Sie den Drucklüfter vollständig ausschalten.

PLA Crystal Clear (Fillamentum)

Der letzte Filamenttyp, den wir getestet haben, war PLA Crystal Clear von Fillamentum. Während dieses Filament einige sehr schöne Ergebnisse liefert, fanden wir es am wenigsten geeignet für die Herstellung transparenter Objekte. Es neigt dazu, die Düse zu verstopfen und ist niemals vollständig transparent. Die Füllung ist immer etwas trüb oder gelblich. Wir mussten das Durchflussverhältnis auf 110% erhöhen, die Infill / Perimeter-Überlappung auf 5% und den Drucklüfter ausschalten.

Wie oben erwähnt, ist dieses Material jedoch nicht ideal zum Drucken klarer / transparenter Objekte. Es ist viel besser geeignet für durchscheinende Objekte. Experimentieren Sie mit der Füllung, der Anzahl der Perimeter, der Schichthöhe oder dem Düsendurchmesser, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

SLA-Harze

Das Drucken transparenter Objekte mit Harzen ist viel einfacher als mit Filamenten. Harze erfordern viel weniger Experimentieren, Optimieren und Basteln. Wählen Sie einfach das richtige Materialprofil in PrusaSlicer und schneiden Sie das Objekt wie gewohnt. SLA 3D-Drucker produzieren vollständig feste Objekte. Es gibt keine Füllstruktur oder Blasen, die Licht brechen.

Wir haben drei Harze aus unserem Eshop getestet: Prusa Transparent Tough, Prusa Trans Red, Prusa Trans Green und auch das 3DM Tough Clear. Alle Harze erwiesen sich als einfach zu verwenden und erforderten keine zusätzlichen Anpassungen der Druckeinstellungen. Verwenden Sie bei der Nachbearbeitung gedruckter Objekte eine Schichthöhe von 0,025. Denken Sie auch daran, eine Basis mit abgewinkelten Kanten unter dem Modell hinzuzufügen, da sonst die gedruckten Objekte etwas schwieriger von der Druckplattform entfernt werden können.

SLA-Druck mit transparentem 3DM-Harz (umgekehrtes Modell eines Kaiserpinguinschädels)

Motorwagen 810 mit SL1-gedrucktem transparentem windows

Nachbearbeitung

Der 3D-Druck allein reicht jedoch nicht aus, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Objekte, die auf dem MK3S mit den oben beschriebenen Einstellungen gedruckt wurden, weisen einige überschüssige Rückstände auf der Oberfläche auf, während Objekte, die auf dem SL1 (mit lichtempfindlichen Harzen) gedruckt wurden, sichtbare Schichten aufweisen. Normalerweise sind die meisten gedruckten Objekte durchscheinend und nicht transparent. Wie gehen wir damit um?

Einige zusätzliche Arbeit ist erforderlich. Krempeln Sie also die Ärmel hoch und machen Sie sich bereit für das Schleifen und Polieren 🙂 Für Drucke vom MK3s ist es notwendig, überschüssiges Material mit einem Messer zu entfernen und das Modell nach Bedarf zu schleifen. Andernfalls kann das Endergebnis rau oder uneben erscheinen. Beachten Sie, dass eine Rille, die beim Drucken auftrat, später sichtbar sein kann. Beginnen Sie beim Schleifen mit einem grobkörnigen Papier (z. B. 400) und wechseln Sie allmählich zu immer feineren Schleifpapieren. Wir empfehlen Nassschliff – tauchen Sie das Schleifpapier während des Prozesses einfach regelmäßig in Wasser. Wir gingen den ganzen Weg zu 1500-Schleifpapier. Die Ergebnisse waren jedoch immer noch nicht perfekt. Also, was kommt als nächstes?

Lassen Sie uns Modell polieren! Es gibt zwei Möglichkeiten: Tragen Sie einen farblosen glänzenden Acryllack auf oder gehen Sie für den gründlichen Prozess, bei dem ein Stück Stoff und eine Reibmasse verwendet werden. Die Verwendung des Lacks ist eine elegante und schnelle Lösung, die es uns ermöglicht, sehr schöne optische Eigenschaften des gedruckten Objekts zu erzielen. Andererseits ist der Lack anfällig für Kratzer und kann nach Berührung leicht trüb werden. Und hier kommt die anspruchsvollere Methode ins Spiel: das richtige Polieren. Dadurch wird das Objekt widerstandsfähiger gegen Kratzer und Fingerabdrücke. Es ist ein bisschen zeitaufwendiger. Für Filamentdrucke benötigen Sie ein Stück weiches Tuch (z. B. Flanell, Baumwolle), für Harzdrucke benötigen Sie jedoch auch eine Reibmasse (eine Polierpaste).

Acetonglättung

Sie haben vielleicht gehört, dass Materialien wie ASA oder ABS geglättet werden können, indem das bedruckte Objekt über einem Acetonbad aufgehängt wird. Wir möchten Sie jedoch warnen: Während Aceton die Oberfläche von Objekten auf ASA- oder ABS-Basis glätten und Dichlormethan PETG glätten kann, bleibt die Füllung davon unberührt. Fenneclabs erzielte das gleiche Ergebnis.

Aceton geglättete Modelle

Temperaturänderungen und Filamentfeuchtigkeit

In Anbetracht unseres kürzlich erschienenen Artikels über das Glühen von Kunststoffen begannen wir uns zu fragen, ob eine Änderung der Temperatur des gedruckten Objekts möglicherweise die Transparenz der Füllung verändern könnte. Es ist tatsächlich möglich, aber es waren ziemlich hohe Temperaturen erforderlich, die auch dazu führten, dass sich das Objekt verzog und seine ursprüngliche Form verlor.

Eine weitere interessante Sache ist, wie das Abkühlen des Objekts die Deckkraft ändert. ABS hat beim Drucken immer ein milchiges / trübes Aussehen. Sobald es jedoch abkühlt, wird es transparent. Und noch eine kurze Warnung: Wenn Sie sich für eine alte Spule PLA-Filament entscheiden, die etwas Feuchtigkeit aus der Umgebung aufnimmt, wird es nach dem Abkühlen trüb, obwohl es während des Druckvorgangs transparent war. Wiedererwärmung hat keine Wirkung.

Probieren Sie es aus!

Sobald Sie erfahren, wie Sie Ihren 3D-Drucker für die Verwendung von Materialien einrichten, eröffnen sich Ihnen neue Möglichkeiten. Sie können mit dem Drucken von Lampenschirmen, divergierenden Linsen und vielem mehr beginnen. Und wenn Sie es schaffen, die Objekte wirklich gut zu polieren, werden Sie feststellen, dass sie einige wirklich gute optische Eigenschaften haben können. 3D-gedruckte Linsen können verwendet werden, um das Licht einer LED zu fokussieren, oder SLA-Fenster für maßstabsgetreue Modelle können verwendet werden, um sie realistischer aussehen zu lassen – werfen Sie einen Blick auf unsere maßstabsgetreuen Modelle von Zügen. Sie können auch ganz am Anfang des Modellerstellungsprozesses stehen und Software wie Blender verwenden, um ungewöhnliche Ergebnisse zu erzielen – wie dieses umgekehrte Modell eines Pinguinschädels in einem ansonsten festen Block (siehe oben).

Um die Vor- und Nachteile transparenter Materialien zusammenzufassen, ist unser Fazit, dass der SLA-basierte Druck die attraktivste und attraktivste Option ist. Das Festhalten am klassischen FFF-3D-Druck kann immer noch sehr schöne Ergebnisse erzielen, es kann jedoch mehr Arbeit erforderlich sein. Einige zusätzliche Feinabstimmung, langsameres Drucken, viel Zeit für die Nachbearbeitung. Aber auch mit dem kleinen Mehraufwand können Sie wirklich hervorragende Ergebnisse erzielen und Sie werden wahrscheinlich überrascht sein, was Sie mit einem 3D-Drucker erreichen können!

Haben Sie selbst versucht, ein transparentes Objekt zu drucken? Teilen Sie es mit dem Rest von uns!

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