Resindrucke reinigen mit Ultraschall und Isopropanol?

Hallo zusammen,

wenn der 3D-Resindrucker seine Arbeit getan hat, dann gehört zur Aufgabe der Nachbehandlung, das dem Druck anhaftende überschüssige Harz abzuwaschen. Ich habe dies bisher mit  mit einer kobinierten "Wash & Cure"-Station gemacht, die sowohl (bei mir mit Isopropanol (IPA)) die Teile abwäscht, als auch die Teile hinterher mit UV-Licht härten kann. Der Bottich in diesem Maschinchen, Elegoo Mercury Plus, fasst 3 l Isopropanol. Und das ist schon eine ganze Menge, mit der man ziemlich viele Teile waschen kann. Aber, wenn es mal verbraucht ist, fällt auch gleich eine Menge verschmutztes Waschmittel an, das recht umständlich zu handhaben ist: Wer hat schon beliebig viele weitere, dicht schließende 3l Behälter verfügbar? Wie den großen Behälter wirklich sauber ausputzen, das Rührwerk demontieren und reinigen usw? 3l von dem Zeugs durchfiltern dürfte alleine schon ein tagesfüllendes Programm sein. Das ganze lässt eine einzige große Panscherei erwarten.

Und mir ist diese Waschstation ohnehin etwas suspekt geworden: Zerstreut, wie ich bin, habe ich es nämlich einmal zuwege gebracht, versehentlich statt dem Rührwerk die UV-Belichtung einzuschalten. Obwohl das Licht keine Sekunde an wahr, hat es gereicht, dass im Isopropanol gelöste Resin teilweise gerinnen zu lassen, so dass da jetzt Zeugs im Tank herumschwimmt, das sehr an das verlorene Ei in der Hühnersuppe erinnert - und sich beim Waschvorgang natürlich auch in den zu waschenden Teilen verfängt und weggepopelt werden muss. Aber auch ohne dieses Malheur sehe ich die Waschwirkung nicht unbedingt als zufriedenstellend. Das magnetgekuppelte Rührwerk macht zwar seinen Job und erzeugt einen tüchtigen Strudel im Tank, aber in verwinkelten Modellen, Sacklöchern usw., kommt die Strömung nicht an und entsprechend werden diese Stellen auch nicht sauber. Also, Summa Summarum kommt mir diese Waschstation immer mehr wie ein unüberlegter Fehlkauf vor.

Zum Isopropanol ist noch zu sagen, dass es in der Medizin als Reinigungs- und Desinfektionsmittel benutzt wird. Auch die während Corona allgegenwärtigen Desinfektionsmittel für die Hände bestehen daraus - hier musste man sich's reichlich und mehrfach täglich und gründlich auf den Händen verteilen. Es wird auch zur Desinfektion kleiner Wunden verwendet. Einer Flasche mit 99,9 % Isopropanol im Hobbybereich darf man sich jedoch, nur im Ganzkörperkondom nähern. Soll verstehen, wer will.

Empfindsamere Zeitgenossen, die all diesen Chemiekrams nicht mögen, nehmen spezielles Resin, das sich mit Wasser abwaschen lässt. Klingt aufs erste Hinhören prima, aber ich habe mich dagegen entschieden. Aus dem einfachen Grund: Das bei der Reinigung verschmutzte Wasser ist exakt genauso problematisch wie bei der Reinigung verschmutztes Isopropanol. Und afaik fällt erheblich mehr davon an, weil die Reinigungswirkung nicht so stark ist bzw das Wasser sich nicht so oft wiederverwenden lässt wie Isopropanol. Also - keine wirklich überzeugende Lösung und auch keinerlei Gewinn für die Umwelt.

Alles gute Gründe, sich mal etwas anderes zu überlegen.

Da gibt es doch noch einen unterbeschäftigen Ultraschallreiniger im Bestand - vielleicht könnte der ja ... ? Also, mal unter der laufenden Lüftung einen Schnellversuch gemacht und festgestellt, dass sich damit in kürzester Zeit in jeder Hinsicht perfekte Ergebnisse einstellen. Ok, aber flüchtiges Lösungsmittel, das entzündliche Dämpfe bildet und Ultraschall? Da sollte man sich doch besser vorher mal schlau machen.

Das Internet fördert zutage: In Forumsdiskussionen sind es die unvermeidlichen Gurus, die schon ganze Stadteile in Schutt und Asche liegen sehen, wenn man so etwas macht. Dann gibt es aber auch Stimmen von Chemievertrieblern und Herstellern von Ultraschallgeräten, die die Verwendung von Isopropanol ohne jede Einschränkung empfehlen. Im Zeitalter der ausgefuchsten Produkthaftung würden derartige Aussagen ihre Urheber auf direktem Weg ins Gefängnis befördern, wenn erstmal der Stadtteil in Schutt und Asche liegt. Und diese Leute sollten doch von Berufs wegen eine blasse Ahnung haben, wovon sie reden. Sollte so sein - aber das sagt ja auch nicht viel aus. Zumindest erscheinen die Pro-Stimmen qualifizierter, weil sie näher am Fach sind als die Forengurus. Und es bleibt erst einmal der Eindruck übrig, dass es sich durchaus nicht um eine Technologie für Verzweifelte oder Lebensmüde handelt.

Also musste mal wieder ein Versuch kluch machen. Und der ging recht einfach - ich habe einfach mal alles, womit ich bei so einem Reinigungsvorgang hantiere, vor und nach nach Gebrauch gewogen. Hier die Ergebnisse:



Das Hauptergebnis sieht man vor und nach dem Waschen. Die 3 Minuten Ultraschall haben am Gewicht nichts für mich Messbares verändert. Also ist auch nichts messbar entwichen. Und daran müssen sich jetzt die anderen Handhabungen, die überhaupt nichts mit dem Ultraschallgerät zu tun haben, messen lassen.

Die gewaschenen Teile wogen, direkt aus dem Drucker kommend, 10,0 g. Nach dem Reinigen und Trocknen waren es 9,1 g. Das heißt, an den Teilen waren 0,9 g Resin, das runtergewaschen wurde und nun im IPA schwimmt. Die nassen Teile wogen 11,2 g, als sie aus dem Ultraschallreiniger kamen. Wenn sie getrocknet 9,1 g wiegen heißt das, dass an den Teilen 2,1 g IPA hing, das beim Trocknen verdunstet ist.

Die Flasche mit dem IPA wog vor dem Versuch 316 g, nach dem Versuch 308 g, also 307 g, weil ja jetzt 0,9 g abgewaschenes Resin hineingewandert ist. Das heißt, 9 g IPA sind bei dem Waschvorgang verbraucht worden. 2 g befanden sich an den Teilen. Schusselig, wie ich bin habe ich beim Zurückschütten in die Flasche gekleckert und das waren die restlichen 7 g. Das ist verbesserungsfähig. Im Moment muss ich das ganze Gerät auskippen - künftig werde ich es mit einem Schlauch oder einer Spritze ausleeren. Diese 9 g IPA sind also letzten Endes Endes verdunstet.

Damit kann man zumindest festhalten: Bei allen Handhabung um den Waschvorgang herum verfliegt mehr Isopropanol als beim Waschvorgang mit Ultraschall. Selbst das Ablüften lassen der Teile erzeugt mehr IPA-Dampf (und damit mehr "Brandgefahr") als das Ultraschallgerät. Betrachtet man den Gesamtprozess, entstehen die wenigen "Handhabungsdämpfe" nach der Reinigung und somit zu einem Zeitpunkt, zu dem das Ultraschallgerät schon gar nicht mehr im Betrieb ist und abgeschaltet herumsteht und damit nicht gefährlicher oder ungefährlicher ist als jedes andere elektrische Gerät im Raum auch.

Die Explosionsgrenze von Isopronanol liegt bei 50 g/m³ Luft. Das heißt, hätte ich in einer abgeschlossenen Umzugskiste gearbeitet, hätte darin - durch mein Verschütten! - vielleicht Explosionsgefahr geherrscht. Wie will man also mit dem Prozess wie beschrieben, derartige Konzentrationen hinbekommen? Mir fällt da nur eines ein: Indem man versehentlich den 3l Behälter aus der Waschstation umkippt. Und das ist etwas, was jederzeit passieren kann und was mir viel eher Sorge bereitet als das, was im normalen Betrieb aus dem Ultraschallgerät austritt. Und selbst, wenn ich das Gerät umkippe, dann läuft - man sieht's an den Gewichtsangaben - etwa ein Joghurtbecher aus. Das ist eine ganz andere Größenordnung. Eine, die sich im Tagesbetrieb auch mal eben schnell durchfiltern lässt. Das aus dem IPA herausgefilterte Harz härtet unter UV-Strahlung oder dem Sonnenlicht aus und kann dann als Hausmüll entsorgt werden.

Ja, doch. Ich denke, ich werde diesen Weg weiter verfolgen. Vor allem nochmal die Messungen wiederholen, wenn ich die Hardware habe, um das Gerät sauber zu entleeren. Der Reproduzierbarkeit zuliebe. Aber es deutet sich ein Weg an, bei dem man wenig Material verbraucht und wenig Dreck macht und auch wenig Aufwand hat.

Voilà.

Also mit der Reinigung von 3D-Drucksachen, kenne ich mich nicht aus. Ich denke, Du meinst Teile aus dem 3D-Drucker (nicht die Teile die z.B. mit Filament gedruckt werden).
Aber mit Isopropanol habe ich so meiner Erfahrungen gemacht, zumindest im Lackierbereich. Vielleicht gibt es da auch Parallelen zum Resindruck.
Die Meinungen gehen da weit auseinander. Während die einen meinen Isopropanol ist gut zum Entfetten der Teile, sagen andere nee, ist ungünstig.
Meiner Erfahrung ist, Isopropanol ist aggressiv. Ja, entfettet stark, greift aber auch den Kunststoff an. Das ist sogar so stark, das man damit getrost 1K Lacke wieder runter bekommt. Ist gut, aber da kriegst man keine neue Schicht Lack drauf. Kunststoff-Haftgrundvermittler ja, aber die erste Schicht Grundlack wird sofort krisselig.
Was die Corona-Zeit angeht, ja, damit hat man bei uns die erste Zeit auch "desinfiziert". Aber da es stark entfettend ist, greift es auch die Haut an und wir waren schnell weg davon.

Was sagt denn der Hersteller des Ultraschallbades? Gibt er Isopropanol vor? Und werden Resindrucke überhaupt im Ultraschallbad gereinigt?

Aber wie gesagt, ich habe von Resindrucke keine Ahnung.

Hi Jörg,

es ist bei diesen Fragen wie so oft, wenn Du zwei Leute befragst, kriegst Du vier Meinungen. Leider nur Meinungen und keine belegbaren Fakten, sonst hätte ich den Versuch ja nicht machen müssen.

Mir ging es auch nicht grundsätzlich um die Verwendung von IPA - die ist im Resindruck so üblich und wird auch so vom Hersteller des Harzes empfohlen. Die zu klärende Frage war lediglich, ob durch die Verwendung eines Ultraschallgerätes irgendwelche zusätzlichen Gefahren oder Risiken entstehen, die es bei anderen Anwendungsarten von IPA nicht gibt. Also, aufgrund der Messergebnisse kann zumindest ich davon, wie beschrieben, überhaupt nichts erkennen.

Ich käme auch nicht auf die Idee, das IPA für andere Zwecke als das Entfernen von flüssigem, nicht ausgehärteten Resin zu verwenden: Es verträgt sich mit vielen Kunststoffen, darunter auch ABS nicht. Es wäre also eine blöde Idee, damit seine Modellbahnfahrzeuge reinigen zu wollen. Und zum Entfernen von Farbe ist bisher meine Erfahrung, dass IPA nicht ganz so gut wirkt wie den zu entfernenden Lack einfach nur böse anzugucken. Insofern weiß ich noch, dass ich mich seinerzeit etwas gewundert habe, als ich von der Verwendung von IPA beim Resindruck las …etwa nach dem Motto „Wie bitte? Das Zeug soll für irgendwas gut sein?“. Ist es tatsächlich - hier macht es einen guten Job. Alternativ gingen m.W. auch Spiritus oder Aceton. Nur - vom Sicherheitsstandpunkt aus gewinnt man nicht wirklich was, wenn man darauf umsteigt. Und um den geht es vorwiegend.

Was sagt der Hersteller des Ultraschallgerätes. Tja, wenn ich die Gebrauchsanweisung noch hätte … Aber ich bin mir sehr sicher, dass er davon dringend abrät. Ihm bleibt auch kaum etwas anderes übrig, weil das Gerät ein Gehäuse aus ABS hat, das sich das auf Dauer nicht mit IPA verträgt. Deswegen steht auch kurzfristig die Anschaffung eines Gerätes mit Edelstahlgehäuse an.

Ansonsten versetzt das Teil die Flüssigkeit in seinen Edelstahlbottich in Schwingungen.. Und da sind alle Ultraschallreiniger gleich. Läge an dieser Stelle ein Hund begraben, dann gäbe es überhaupt keine Ultraschallanlagen, die mit IPA betrieben werden.

Funkenflug in der Elektrik? Fehlanzeige, zumindest bei meinem Gerät. Das Gerät hat nur eine Folientastatur, keinen Ein/Aus-Schalter, der einen Funken schlagen könnte, keinen Motor, keine bewegten Teile nichts. Übrigens ganz im Gegensatz zur Waschstation, bei der die ganze Brühe, also gleich 3 Liter in den unter dem Behälter angeordneten Antrieb und die Elektrik hineinläuft, wenn der Behälter mal undicht wird - was gar nicht so abwegig ist, da der Behälterboden unter dem Flüssigkeitsdruck nach unten absackt und dann der Magnetantrieb daran scheuert. Reine Glückssache, dass der Motor blockiert und nicht den Behälter durchgewetzt hat.

Also - ich bleibe da mal weiter am Ball und werde weiter berichten.

Also ich habe ja auch eine Elegooresindrucker inklusive einer Waschstation. Nur Die Lampe ist bei mir getrennt.
Ich habe mich allerdings für die Wasserlösung entschieden. Allein schon wegen dem Geruch.
Da würde sonst die ganze Wohnung nach ISO stinken und das braucht keiner.
Thema Teile sauber bekommen. Ja habe ich mit der Station das gleiche Problem. Deswegen wird bei mir eigentlich 2mal gereinigt
Einmal in der Station und danach nochmal von Hand. Ist mit Wasser natürlich deutlich einfacher.
Was deine bedenken mit der Sicherheit angeht.
Passieren kann meiner Meinung nach im Ultraschall genausoviel wie in der Station.
Du hast darunter Elektrokomponenten verbaut.
Aber wir reden hier von Spannungen unter 12V bei beiden. Ich denke das ist zu vernachlässigen.
Da ist die Gefahr beim Ablüften und Umfüllen deutlich größer, wenn man hier überhaupt von einer Gefahr reden kann.
Wir reden hier ja nicht von großen Mengen. Und es nur bei ausreichender Belüftung zu machen ist ja selbstverständlich.
Schlussendlich finde ich aber die Idee mit dem Bad echt gut.
Bin da auf deine Erfahrungsbericht gespannt.

Hi Timo,

besten Dank!

Da ich eine separate Werkstatt habe, ist die Geruchsfrage nicht ganz so existenziell, aber klar, auch in der Werkstatt will man ja nicht im Mief sitzen. Auch und insbesondere nicht bei Arbeiten mit der Airbrush. Die Werkstatt war übrigens in ihrem ersten Leben eine Küche, und die hatte auch einen Dunstabzug - noch dazu genau an der richtigen Stelle.

Also habe ich dieses Teil behalten und ihm jetzt nur ein neues Gehäuse gebaut. Als ich mich dazu im Internet schlau gemacht habe, war es ähnlich wie bei IPA und Ultraschall. Auch hier gibt es wieder in den einschlägigen Foren die entsprechenden Gurus, wahrscheinlich sind's die Gleichen, die schon beim Gedanken daran ganze Stadtteile in Schutt und Asche versinken sehen.

Explosionsschutz ...

Dazu folgende Angaben: IPA bildet, wie gesagt, ab 50 g/m³ Luft ein explosionsfähiges Gemisch. Eine Dunstabzugshaube der untersten Leistungsklasse schaufelt bereits 300 m³ Luft pro Stunde um die Ecke, macht also 5 m³ pro Minute. Um diese Menge in ein explosionsfähiges Gemisch zu verwandeln, müsste ich also 250 g IPA in der Minute verdampfen, bzw 15 Liter in der Stunde. Selbst, wenn ich es darauf anlegen würde, wüsste ich nicht, wie ich das anstellen sollte.

Der nächste Einwand lautet, ja, aber die Ablagerungen in der Absaugung. Gut, da wird sich auf Dauer sicherlich etwas anlagern, aber was ist das? Der Alkohol ist ja verflogen, bleiben also z.B. Farbpigmente übrig. Dass die jetzt gefährlicher sind als der fettige Siff, der sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch in dem Küchendunstabzug anlagert, wage ich doch mal sehr stark zu bezweifeln.

Bleibt übrig: Bei dem, was ich damit vorhabe, kann ich keine zusätzliche Gefahr erkennen, die durch dieses Gerät entsteht. Im Gegenteil, wenn ich die verbesserte Luftqualität mit in die Rechnung einbeziehe.

Ich schreibe diese Beiträge übrigens nicht, um für diese Lösungen zu werben oder sie zu empfehlen. Letztlich muss jeder selbst wissen, was er tut und seine eigene Arbeitsweise finden. Ich empfehle allerdings, dass man sich selbst Gedanken darüber macht und sich dabei sehr bewusst macht, was man denn eigentlich tut.

Die Gefahren und Risiken lauern meist ganz woanders, als man sie erwartet. Siehe die Waschstation, die ihren eigenen IPA Behälter durchwetzt. Und derartige Risiken haben die selbsternannten Sicherheitsapostel in den einschlägigen Foren überhaupt nicht auf dem Schirm. Aber sie behaupten, zu wissen, wovon sie sprechen, obwohl sie z.B. nie nachgemessen haben, wieviel IPA ein Ultraschallreiniger denn nun wirklich freisetzt. Und wenn man sich auf so etwas verlässt, dann wird es wirklich gefährlich.

Das Meinte ich mit den Mengen.
Aber wie schon geschrieben hast, das sind einzelene Extrem Ansichten.
Die würden bestimmt auch kolabieren wenn ich sage wie ich meine Druckplatte reinige
Und wetzt der Rotor bei dir wirklich den Tank durch
Da muss ich doch echt mal nachsehen bei mir
Was ich an der Ultraschallmethode interessant finde ist halt das es theoretisch komplett clean werden sollte.
Was bei der Mecury devinitiv nicht funktioniert.
Von dem her wie gesagt, bin gespannt auf deine Erfahrungen damit

Also, das Reinigungsergebnis mit Dem Ultraschallgerät war bisher optimal, also ich habe nirgendwo mehr irgendwelche Matsche entdeckt. Allerdings habe ich noch keine große Vielzahl verschiedener Teile ausprobieren können. Bisher taugt‘s jedenfalls.

Mit dem Durchwetzen muss ich sagen, dass bei meinem Maschinchen der Tank gewonnen und den Motor angehalten hat, was selbiger mit einem schrittmotortypischen Indianergeheul quittiert hat. Zuvor klang die Maschine eine Zeit lang irgendwie merkwürdig, ohne dass ich‘s zuordnen konnte.

Was da passiert ist, ließ sich so rekonstruieren. Offensichtlich beulte sich im Laufe der Zeit der Boden des Behälters nach unten durch, bis der den Antrieb berührt hat. Das waren dann die undefinierbaten Geräusche. Und irgendwann hat der Boden dann so auf den Antrieb gedrückt, dass er ihn blockiert hat.

Ich hatte mich schon über den Dreck auf der Antriebsscheibe gewundert gehabt - klar, das war Abrieb vom Tankboden. Schaut man den Tank von unten an, macht man ja üblicherweise nicht, wenn da drei Liter IPA drin sind, sieht man auch, von wo der Abrieb stammt.

Ich habe jetzt den Tank auf 2mm starke Kunststoffplätchen gestellt und setdem ist Ruhe. Aber gefallen tut‘s mir nicht. Vor allem - was soll ich jetzt jemand anderem über die Maschine sagen? Es braucht ja nicht so viel Phantasie dazu - wenn sich der Tankboden langsamer absenkt als bei mir oder die Maschine öfter in Betrieb ist, dann hat der Antrieb die Chance, noch mehr vom Bottich abzuwetzen. und wie lange geht das gut? Mit gutem Gewissen empfehlen kann ich da jedenfalls nichts mehr.