Ultimaker hat im Februar 2022 die ersten Exemplare der neuen PVA Reinigungsstation (engl. PVA Removal Station, kurz PVARS) in den Verkauf gebracht. Damit wird das Entfernen von PVA Stützstrukturen sehr einfach.
Funktionsweise der PVARS
Seit 2016 ist es mit Ultimaker Dual-Extrusion 3D Druckern möglich, neben dem eigentlich Bauteil-Material ein wasserlösliches Stützmaterial zu verwenden. In sehr vielen Fällen wird dabei Polyvinylalkohol (PVA) verwendet, ein wasserlöslicher Kunststoff. Zum Drucken mit wasserlöslichen Stützmaterialien lesen Sie bitte unseren entsprechenden Newsartikel.
Seither wurde die PVA-Struktur häufig in stehendem Wasser, manchmal auch mit improvisierten Einrichtungen (z.B. mit einem Sous-Vide-Garer) aufgelöst. Je nach Aufbau dauerte das Auflösen sehr lange, insbesondere dann, wenn die Geometrie des Bauteils schwer zugängliche Stützstrukturen nötig machte.
Damit macht die neue PVARS Schluss. Mit ihr können PVA-Stützstrukturen bis zu viermal schneller als in stehendem Wasser aufgelöst werden. Typische Auflöszeiten sind 1-8 Stunden. Dabei kann dank des transparenten Tanks und der Beleuchtung bequem mitverfolgt werden, wie weit der Auflöseprozess fortgeschritten ist. Die Beleuchtung kann aber auch ausgeschaltet werden.
Die Station besteht aus dem Fuss mit Motor und Bedienfeld sowie dem Waschbehälter, in dem ein magnetisch an den Motor angekoppelter Rotor das Wasser bewegt. Auf diesem Rotor ist ein Indikator angebracht, durch welchen der Benutzer erkennt, wenn das Wasser mit PVA gesättigt ist und ausgetauscht werden sollte. Der Rotor bewegt sich abwechslungsweise im oder gegen den Uhrzeigersinn. Damit wird erreicht, dass auch etwas verwinkelte Stützstrukturen genügend von frischem Wasser angeströmt und aufgelöst werden. Die Rotordrehzahl lässt sich einstellen. Dadurch können einerseits fragilere Teile geschützt und andererseits robuste Teile schneller von PVA befreit werden. Der Austausch bzw. das Befüllen geschieht dank des abnehmbaren Behälters bequem unter dem Wasserhahn. Im Tank befindet sich ein Gitterkorb aus verchromtem Stahl, der verschlossen wird und damit das zu reinigende Teil unter Wasser hält.
Das Volumen des Behäters beträgt 13.7 Liter und die maximale Teilegrösse 200 x 230 x 165 mm. Theoretisch können auch höhere Teile gereinigt werden indem der Spühlkorb offen gelassen wird. Allerdings wird die beste Reinigung bei geschlossenem Korb und damit komplettem Untertauchen des Bauteils erreicht.
Wie beim bisherigen Auflösen von PVA wird ganz normales Leitungswasser ohne jegliche Zusätze verwendet (von der Verwendung solcher Zusätze wird explizit abgeraten, da die Möglichkeit der Beschädigung des Wassertanks besteht). Dieses kann anschliessend auch wie üblich via den Abfluss entsorgt werden (Empfehlung zum Nachspülen des Abflusses während einer halben Minute mit warmem Leitungswasser). Bei kleinen Bauteilen mit beschränkter Stützstruktur kann durchaus das gleiche Wasser für mehrere Bauteile genutzt werden.
Materialkompatibilität
Die Station ist für die Kombination (Tough) PLA und PVA optimiert, ist aber auch mit Teilen aus PETG, Nylon und CPE in Kombination mit PVA geeignet. Unterstützt werden auch gleichwertige Materialien von Drittanbietern. Damit sind natürlich primär PLA, Polyamid und Co-Polyester von anderen Herstellern gemeint, aber ggf. auch PVA-Filamente von anderen Marken sofern sich diese ohne Zusätze zum Wasser auflösen lassen.
Im Prinzip kann die PVARS unter genau dieser Voraussetzung auch für das Auflösen anderer wasserlöslicher Stützmaterialien benutzt werden, z.B. BVOH oder Aquasys 120. Allerdings geschieht dies auf die Verantwortung des Benutzers hin.
Damit sich PLA selbst nicht verzieht, sollte das Wasser nicht wärmer als 33°C sein. Als Faustregel kann auch maximal handwarmes Wasser gelten. Keinesfalls sollte das Wasser 70°C oder wärmer sein, da bei diesen Temperaturen der Behälter selbst beschädigt wird.
Während (Tough) PLA und PETG naturgemäss wenig Wasser aufnehmen können (weniger als 0.5%), ist Nylon natürlich hydrophil und kann einige Prozente Wasser aufnehmen und an Steifheit verlieren. Daher sollten Nylon-Bauteile, je nach Verwendungszweck, anschliessend an den Waschvorgang getrocknet werden. Über einen optimalen Trocknungsvorgang ohne Wärmezufuhr informiert der entsprechende Ultimaker Support-Artikel für das Trocknen von Ultimaker Filamenten.
Pflege der PVARS
Die PVA Reinigungsstation ist wartungsfrei. Jedoch sollte der Behälter regelmässig gereinigt werden um eine langfristige Transparenz zu gewährleisten. In Gebieten mit hartem Wasser kann sich auch Kalk an den Wänden des Wasserbehälters anlagern.