Transparent 3D-print: Hvilke muligheder har du? (2021 Update)

Posted By Kat Plewa on Nov 27, 2019 |

Transparens er eftertragtet til mange anvendelser og i en lang række brancher: fra produktion af linser til optisk teknik eller medicinske formål til fremstilling af æstetisk tiltalende hylstre til produkter.

Med de nylige spring, som additiv fremstillingsteknologi har taget, anvendes 3D-printing i stigende grad til at fremstille gennemsigtige genstande. I dette blogindlæg vil vi dække alt, hvad du har brug for at vide om gennemsigtig 3D-printing, de tilgængelige materiale- og fremstillingsmuligheder, og hvordan du overvinder de udfordringer, der er forbundet med denne 3D-printingteknik, så du får de mest gennemsigtige resultater muligt.

Hvad er gennemsigtig 3D-printing helt præcist?

Transparent 3D-printing henviser til 3D-printede objekter med varierende grader af gennemskinnelighed. De opnåede resultater varierer fra gennemskinnelige til relativt gennemsigtige. Denne forskellighed i resultaterne kan tilskrives flere faktorer, herunder 3D-modellens art, den anvendte type 3D-printer, 3D-printindstillingerne, valget af materiale og behandlingen efter produktionen.

Det er vigtigt at forstå, at det kan være en udfordring at opnå fuldt gennemsigtige prints, afhængigt af den valgte additive fremstillingsteknologi og printmaterialer.

Nu skal vi se på, hvad du kan gøre for at maksimere gennemsigtigheden af dit 3D-print fra første trin; når du 3D-modellerer dit stykke eller din del.

3D-modellering for maksimal gennemsigtighed

Når det kommer til den 3D-model, du ønsker at 3D-printe, er det vigtigt at huske, at mere komplekse geometrier har en tendens til at bryde lyset mere og er mindre tilbøjelige til at vise sig meget klare. Dette gælder især for buede designs, da kurver omdirigerer lyset.

Det er sagt, at for at minimere lysbrydning anbefales det, at du 3D-modellerer dit objekt med de tyndest mulige vægge. Dette skyldes, at tykkere vægge vil sprede mere lys og føre til et mere uigennemsigtigt udseende, når objektet er 3D-printet. Husk dog på designretningslinjerne og den minimale vægtykkelse, der kræves af teknologien.

Hvilken 3D-printteknologi er den bedste til dit projekt?

Vælg den rigtige 3D-metode afhængigt af dit projekts karakter. Arbejder du på en prototype? Eller har du brug for et fuldt funktionelt slutprodukt? Når du tager hensyn til formålet med dit 3D-printede objekt, bør du vælge den ønskede teknologi. Hver af de præsenterede teknologier vil gavne din produktion på en anden måde. Lad os se nærmere på det!

FDM

FDM 3D-printteknologi er en af de mest velkendte i branchen. Den producerer dine 3D-modeller ved hjælp af et filament. Filamentet opvarmes i dysen og sprøjtes igennem i form af dit objekt, lag for lag.

På grund af FDM-printprocessens natur kan der dannes meget små huller mellem lagene, hvilket igen bidrager til, at mindre lys passerer gennem overfladen af det 3D-printede objekt. Laglinjer, som også har tendens til at være mere synlige ved brug af FDM 3D-printere, spreder også lyset. Det er denne lysbrydning, der forstyrrer gennemsigtigheden, og ved at minimere den gennem design- og produktionsprocessen kan resultatet forbedres betydeligt.

Dertil kommer, at det er en udfordrende proces at finde de optimale indstillinger for gennemsigtig udskrivning ved hjælp af en FDM 3D-printer, da du er afhængig af forsøg og fejl for at finde ud af både de bedste parametre for din maskine og det valgte materiale. Blandt de indstillinger, du skal justere for, er materialeekstruderingstemperatur og flowhastighed, printbænktemperatur, printhastighed, laghøjde tykkelse og dysediameter.

SLA

SLA eller stereolitografi bruger fotokemiske processer til at fremstille dine dele med polymerharpikser. En stærk fordel ved denne 3D-printproces er meget tynde lag, som derfor giver meget gode resultater til gennemsigtig 3D-printning.

SLA har meget tilfredsstillende resultater, når det kommer til optisk gennemsigtighed. Denne 3D-printmetode er bedst til visuelle anvendelser, hvor der ønskes en glat overfladefinish og et højt detaljeringsniveau. Det er dog vigtigt at bemærke, at SLA 3D-print har støttestrukturer, som skal fjernes i efterproduktionsfasen, og dette kan påvirke det endelige udseende af dit objekt.

Polyjet-teknologi

Polyjet 3D-printing er blandt de mest avancerede additive fremstillingsteknologier. Den fungerer ved at sprøjte harpiks ud på byggeplatformen. Harpiksen hærdes straks med UV-hærdning i din 3D-models form, lag for lag.

Det giver meget glatte overflader og er derfor den metode, du skal vælge, hvis du ønsker at opnå høj dimensionsnøjagtighed. Den er velegnet til både værktøj, visuelle prototyper og færdige produkter. Det er den teknologi, der egner sig bedst til detaljerede 3D-udskrifter.

Resultaterne minder meget om sprøjtestøbning, men med alle de fordele, som en additiv fremstillingsproces, der ikke kræver en støbeform, har at tilbyde. Du kan få mere at vide om, hvordan de to fremstillingsmetoder sammenlignes i vores blogindlæg om sprøjtestøbning vs. 3D-printning.

Transparente materialer til 3D-printning

Når du har besluttet dig for 3D-teknologien, er det næste skridt at vælge det rigtige materiale. Materialerne er forskellige for de forskellige teknologier. Din beslutning bør afhænge af formålet med dit 3D-objekt, og hvordan det skal bruges. En prototype behøver måske ikke at være 100 % gennemsigtig, men skal kunne modstå en masse tests. Et dekorativt element behøver derimod ikke at præsentere så meget styrke, men skal være æstetisk tiltalende.

Transparente filamenter til FDM 3D-printning

Og selv om FDM (Fused Deposition Modeling) giver det bredeste udvalg af materialer at vælge imellem takket være den mangfoldighed af transparente filamenttyper, der er til rådighed, giver det ikke de mest glatte overflader, hvilket til gengæld spreder lyset og reducerer gennemsigtigheden.

Klare 3D-printfilamenter er fremstillet af en mangfoldighed af plastmaterialer, herunder følgende:

Polymælkesyrefilamenter (PLA) udgør det mest almindeligt anvendte FDM 3D-printmateriale. Deres gennemsigtighed afhænger i høj grad af deres kvalitet. PLA-filamenter har dog normalt et let gulligt skær, da de er fremstillet af naturlige råmaterialer, hvilket også gør dem bionedbrydelige.

Acrylonitrilbutadienstyren (ABS) er gennemskinneligt snarere end gennemsigtigt. Det skyldes, at det er blandet med et tilsætningsstof for at gøre det klart, hvilket det ikke er naturligt. Det kræver efterbehandling efter trykning for at opnå mere gennemsigtige resultater.

PMMA udskrives ret klart sammenlignet med andre materialer og fås i en række forskellige farver.

Polycarbonat (PC) er et klart, men holdbart 3D-udskrivningsfilament med et blankt skær.

Polyethylenterephthalatglycol (PETG) er muligvis det klareste 3D-printfilament, der findes.

Transparent harpiks til SLA

SLA 3D-print kræver brug af harpiks. Der er mange mærker af gennemsigtig harpiks til rådighed. Gennemsigtige harpikser er ikke altid helt gennemsigtige før efterproduktion, men formår at levere optisk levedygtige stykker. Genstande fremstillet i harpiks kan have et blåligt skær, som er mere fremtrædende i stykker, der har en tykkelse på 2 centimeter eller mere. Dette afhænger af den anvendte harpiks, og SLA-transparent harpiks kan også farves ved tilsætning af pigment.

Klar harpiks

Polyjet-teknologien er også afhængig af harpiksen til 3D-print af stykker. Denne lysfølsomme polymervæske repræsenterer en gennemsigtig væske, der størkner ved hjælp af UV-lys og resulterer i særligt præcise og glatte overflader. Den har en god slagfasthed, og den er stærk, hvilket gør den ideel til både prototyper og slutprodukter. Polyjet resin kan poleres for at give den den mest gennemsigtige finish.

Vi tilbyder hos Sculpteo VeroClear Resin, som er ideel til både prototypeformål og slutprodukter. Anvendelsesmulighederne spænder fra at tilbyde et mere modstandsdygtigt alternativ til glaslinser og lysrør til at skabe klare covers. VeroClear har også vandafvisende og varmebestandige (op til 45-50 °C) egenskaber. De overflader, som vi tilbyder hos Sculpteo for at sikre, at dit produkt er så gennemsigtigt som muligt, er Translucide og Transparent. Få mere at vide om de specifikke egenskaber ved VeroClear Resin, og hvordan det kan gavne dine projekter på den dedikerede materialeside.

Postproduktion

Der er mange postproduktionsbehandlinger til at forbedre gennemsigtigheden af 3D-udskrifter, der er fremstillet med mere eller mindre klare materialer. Disse omfatter slibning, harpiksdypning og spray- og epoxybelægning samt dampudglatning ved hjælp af acetone og polering (for polyjetudskrifter).

Ved slibning af et 3D-printet stykke anbefales det at øge kornstørrelsen på det anvendte sandpapir trinvis. Polyjet-, SLA- og FDM-3D-udskrifter kan alle slibes. Selv om denne metode er arbejdskrævende, kan den føre til optisk gennemsigtige resultater.

Spray- og epoxybelægning er også velegnet til både SLA- og FDM 3D-udskrifter. Det er en meget populær behandling, men der er normalt behov for flere påføringer.

Resin-dypning er en efterbehandlingsmetode, der kun anvendes til SLA 3D-udskrifter. Den består i at nedsænke 3D-printede objekter i harpiks, før de fjernes, så de kan tørre. Den er kun egnet til flade objekter som f.eks. linser. Resultaterne er klare og meget glatte.

Er du klar til at starte dit næste gennemsigtige 3D-printprojekt?

Som beskrevet i denne guide til gennemsigtig 3D-printning er der flere muligheder for at fremstille emner med forskellige grader af gennemsigtighed. Med det rigtige valg af materiale, optimale printindstillinger og 3D-model samt den bedste teknologi til dine behov og lidt efterbehandling kan du også få fremstillet dit optisk gennemsigtige objekt.

Ønsker du at fremstille en gennemsigtig del? Sørg for at udforske Sculpteos online 3D-printingtjeneste; det er lige så enkelt som at uploade dine STL-filer og vælge vores VeroClear-materiale. Du kan også kontakte os, hvis du har spørgsmål.

Abonner på vores nyhedsbrev og følg os på Facebook for at få de seneste nyheder om 3D-printning!