Duroplaste und Harze
Anders als Thermoplaste erweichen Harze und Duroplaste nicht durch Wärme: einmal ausgehärtet, bleiben sie es. Sie werden gegossen, durch Photopolymerisation gedruckt und in Formen gegossen, aber selten wie eine Platte geschnitten oder gefräst.
So liest du die Tabelle
3D-Druck — „Ja“ bedeutet Harzdruck (SLA/DLP), nicht FDM: Duroplaste werden nicht heiß extrudiert. Laser — in der Regel „Nein“ bei Verbundstoffen und dicken Harzen. CNC — möglich bei ausgehärteten Verbundstoffen, aber mit verpflichtender Absaugung für Faserstäube. Über die ganze Familie wiegt die Sicherheit (flüssige Harze, Stäube, Lösemittel) schwerer als die technische Machbarkeit.
Epoxidharze
Zweikomponentenharze für Guss, Strukturverklebung und Beschichtungen. Sie werden in Formen gegossen oder als Klebstoff verwendet, nicht aus einer Platte geschnitten. Im flüssigen Zustand sind sie reizend: Handschuhe und Belüftung bis zur vollständigen Aushärtung.
| Material | Laser | CNC | 3D-Druck | Lebensmittelecht |
|---|---|---|---|---|
| Epoxid-Gießharz (niedrige Viskosität) | Nein | Ja | Nein | Nein |
| Epoxid-Laminierharz | Nein | Mit Einschränkungen | Nein | Nein |
| Strukturelles Epoxidharz (Klebstoff) | Nein | Nein | Nein | Nein |
| UV-Epoxidharz | Nein | Mit Einschränkungen | Ja | Nein |
Polyurethanharze
Schnelle Gießharze, oft für Reproduktionen und Prototypen aus Silikonformen. Manche Systeme enthalten Isocyanate: Belüftung und Atemschutz sind beim Gießen notwendig.
Fotopolymerharze (3D-Druck)
Harze für den SLA/DLP/MSLA-3D-Druck. Flüssig und nicht ausgehärtet reizen sie Haut und Atemwege: Nitrilhandschuhe, Belüftung, Waschen in Isopropylalkohol und finale UV-Härtung. Sie liefern hohe Detailtreue, im Gegenzug für einen sorgfältigeren Arbeitsablauf.
Silikone
Zweikomponenten-Elastomere, vor allem zur Herstellung flexibler Formen, aus denen Harze gegossen werden. Sie werden gegossen, nicht geschnitten oder gefräst. Es gibt lebensmittelechte und technische Silikone: der Verwendungszweck hängt vom spezifischen Produkt ab.
| Material | Laser | CNC | 3D-Druck | Lebensmittelecht |
|---|---|---|---|---|
| Zweikomponenten-RTV-Silikon | Nein | Nein | Nein | Nein |
| Formensilikon (Additionsvernetzung) | Nein | Nein | Nein | Nur veredelt |
| Formensilikon (Kondensationsvernetzung) | Nein | Nein | Nein | Nein |
Duroplast-Verbundwerkstoffe
Ausgehärtete Kohle- und Glasfaser in Epoxidmatrix. Sie lassen sich fräsen, erzeugen aber Faserstäube, die gefährlich einzuatmen sind: Absaugung und Maske verpflichtend. Am Laser schneiden sie nicht sauber (die Matrix verbrennt, die Fasern nicht).
| Material | Laser | CNC | 3D-Druck | Lebensmittelecht |
|---|---|---|---|---|
| Corian und Mineralwerkstoffe | Mit Einschränkungen | Ja | Nein | Ja |
| Kohlefaser + Epoxid (CFK) | Mit Einschränkungen | Ja | Nein | Nein |
| Glasfaser + Epoxid (GFK) | Mit Einschränkungen | Ja | Nein | Nein |
| FR4 (Glasfaser-Epoxid-Laminat) | Mit Einschränkungen | Ja | Nein | Nein |
Duroplaste und Harze bearbeiten: das solltest du wissen
Die Logik dieser Familie ist „gießen und aushärten“, nicht „aus einer Platte schneiden“. Epoxid- und Polyurethanharze werden in Formen gegossen oder als Strukturklebstoffe verwendet; Silikone dienen vor allem dazu, die Formen selbst herzustellen.
Photopolymer-Harze verdienen das aufmerksamste Kapitel, denn sie sind die Grundlage des Harz-3D-Drucks (SLA, DLP, MSLA). Nicht ausgehärtetes flüssiges Harz reizt Haut und Atemwege: man arbeitet mit Nitrilhandschuhen, in belüfteter Umgebung, und vermeidet direkten Kontakt; die Teile werden gewaschen (meist in Isopropylalkohol) und dann unter UV-Licht ausgehärtet. Es ist kein feindliches Material, aber eines, das Disziplin verlangt.
Ausgehärtete duroplastische Verbundstoffe wie Kohle- oder Glasfaser in Epoxidmatrix lassen sich fräsen, erzeugen aber gefährliche Stäube: die lungengängigen Fasern erfordern Absaugung und eine geeignete Maske. Am Laser lassen sie sich in der Regel nicht sauber schneiden (die Matrix verbrennt, die Fasern nicht).
Kurz: hier bedeutet 3D-Druck Harz (nicht FDM, weil das Material nicht heiß extrudiert wird), Laserschneiden ist fast immer ausgeschlossen, und Fräsen ist möglich, aber dem Staubmanagement untergeordnet.