3D Drucke wasserdicht machen mit Dichtol - Bauteile versiegeln
- Sascha Surbanoski
- 30. Sept.
- 6 Min. Lesezeit
Aktualisiert: 16. Okt.
Ich teste verschiedene Bauteile in unterschiedlichen 3D Druck Verfahren und zeigen wie das Produkte von Diamant auf Wasserdichtigkeit wirkt. Ein Beispiel ist Dichtol AM Makro 2570 eine kapillaraktive Polymer Versiegelung, die Mikroporen und feine Risse in additiv gefertigten Teilen zuverlässig schließt. Getestet werden unter anderem Materialien wie PLA, Nylon, Sand und Aluminium. Die Versiegelung schützt vor Leckagen, Gasundichtigkeit und Korrosion.
Inhaltsverzeichnis
Allgemeiner Eindruck des Sprays
Beim ersten Sprühvorgang fiel mir auf, dass das Produkt deutlich ergiebiger ist als normales Lackspray. Bei mehreren Tests habe ich oft zu viel aufgetragen, wodurch die Schicht zu dick wurde und sich die Trockenzeit entsprechend verlängerte. Außerdem haben sich Luftblasen und Tropfen gebildet bei zu viel Auftragen. Der Geruch ähnelt dem von Lacken, deshalb sollte in gut belüfteten Räumen oder mit Absaugung gearbeitet werden.
In meiner stationären Filteranlage stieg die Partikeldichte zwar deutlich an, wurde aber relativ schnell vom Filter reduziert. Der Geruch blieb dennoch bestehen, weil Lösungsmittel aus dem Bauteil diffundierten. Nach mehrmaligem Sprühen entwickelt man ein Gefühl für die optimale Auftragsmenge. Außerdem muss man mit Materialverlust durch Overspray rechnen. Ein weiterer Nachteil ist, dass das Spray schlecht in tote Winkel und Hinterschnitte gelangt. Für solche Stellen ist Eintauchen deutlich besser geeignet.
Auftragsarten des Materials
Sprühen
Das Sprühverfahren ist besonders für Bauteile mit großen Oberflächen geeignet, die gleichmäßig versiegelt werden sollen. Hierfür kann eine Sprühflasche oder eine Farbspritzpistole verwendet werden, um den Versiegler gleichmäßig aufzutragen, wenn man ihn in flüssiger Form kauft.
Eintauchen
Das Eintauchen im Glasbecken ist besonders für kleine und komplexe Bauteile geeignet, die gleichmäßig versiegelt werden sollen. Der Versiegler wird in einen ausreichend großen Behälter gefüllt, in den die Bauteile vollständig eingelegt werden.
Pinselauftrag
Das Pinseln eignet sich für Bauteile, die nur teilweise versiegelt werden sollen, sowie für größere Oberflächen. Der Versiegler wird mit einem geeigneten Pinsel aufgetragen. Dabei ist darauf zu achten, dass eine ausreichende Mindestschichtdicke erreicht wird.
Rollen
Das Rollen ist für großflächige Bauteile geeignet. Es ermöglicht das Auftragen gleichmäßiger Schichten und ist besonders für ebenmäßige Oberflächen geeignet. In Hinterschnitten, Vertiefungen oder engen Details ist diese Methode jedoch weniger wirksam, da die Beschichtung dort nicht vollständig eindringen kann.
Injizieren
Das Injizieren eignet sich als Ergänzung zum Pinseln oder Sprühen, um schwer zugängliche Bereiche wie Bohrungen, feine Kanäle oder Kavitäten zuverlässig zu versiegeln. Der Versiegler wird mit einer Spritze aufgezogen und gezielt in die abzudichtende Stelle eingebracht. Nach einer Einwirkzeit von mindestens 3 Minuten ist der überschüssige Versiegler abzulassen.
Anwendungsleitfaden
Vorbereitung
Das Bauteil muss vor der Anwendung vollständig frei von Schmutz, Restpulver, Fett, Fremdkörpern und anderen Anhaftungen sein. Nur so ist eine gleichmäßige und zuverlässige Versiegelung gewährleistet.
Anwendung
Die Anwendung auf zu warmen oder zu kalten Oberflächen kann das Eindringverhalten des Versieglers negativ beeinflussen. Wird die Sprühdose unmittelbar nach dem Schütteln verwendet, können sich beim Auftrag Bläschen bilden. Es empfiehlt sich daher, die Dose nach dem Schütteln kurz ruhen zu lassen. Der erste Auftrag sollte sparsam erfolgen, da das Produkt sehr ergiebig ist und ein Zuviel die Oberfläche unschön wird.
Schöne Oberfläche
Für eine saubere Oberfläche kann überschüssiger Versiegler etwa eine Minute nach dem Auftrag mit einem Tuch verteilt oder entfernt werden. Dadurch lässt sich die Beschichtung gleichmäßiger verteilen. Die Funktion wird dadurch nicht beeinträchtigt, da der Versiegler in die Poren, Mikrorisse und Mikrolöcher eindringt.
Auflage
Zum Trocknen sollten die Bauteile auf eine Gitterstruktur gelegt werden. Eine Ablage auf Karton oder Papier ist zu vermeiden, da der Versiegler mit dem Untergrund reagieren und sich verbinden kann. Dies führt zu unschönen Oberflächen und erschwert das Entfernen des Bauteils.
Aushärtung
Der Versiegler härtet physikalisch innerhalb weniger Stunden aus, etwa 1 Stunde pro Millimeter Wandstärke. Die Oberfläche ist bereits nach etwa 5 Minuten trocken, sodass die Bauteile frühzeitig gehandhabt werden können. Eine Aushärtung bei erhöhter Temperatur von 40 °C und mit zusätzlicher Belüftung kann die Gesamthärtungszeit deutlich verkürzen.
Worauf sollte man achten
Bei FDM Bauteilen mit dünnen Wänden und geringer Füllung sollte die Tauchzeit begrenzt werden, da die Flüssigkeit sonst tief in Hohlräume eindringen und die Trocknungszeit deutlich verlängern oder zu eingeschlossener Flüssigkeit führen kann. 3D gedruckte Bauteile unterscheiden sich je nach Material und Druckverfahren stark in Porengröße und -dichte. Eine verlängerte Tauchzeit verbessert die Infiltration des Versieglers und damit die abdichtende Wirkung. Ist die Abdichtung nach dem ersten Durchgang nicht ausreichend, wird ein zweiter Anwendungsvorgang empfohlen.
Technische Informationen zu AM Makro 2570
Aushärtung bei 20°C, Oberflächentrocken 5 min
Aushärtung bei 20°C, Vollständig 24h
Verarbeitungstemperatur Bis 40 °C
Temperaturbeständigkeit Permanent 300 °C
Temperaturbeständigkeit kurzzeitig 350 °C
Trockenschichtdicke 10 - 15 µm
Geeignet für Porengröße 0,1 – 0,5 mm
Farblos nach dem Aushärten
Gute chemische Beständigkeit
Gute Überlackierbarkeit mit lösemittelfreien Farben
Trinkwasserkonformität nach KTW-BWGL (Umweltbundesamt)
Wasserdichtigkeitstest an PLA Carbon Vase
Die Vase wurde im Spiralmodus mit 0,4mm Düse aus PLA CF gedruckt. Beim ersten Wassertest war sie undicht ohne AM Makro 2570. Nach dem Trocknen habe ich innen gesprüht, dabei zu viel aufgetragen, was die Trocknungszeit verlängerte. Außen war das Sprühbild wegen der ausgeprägten Rillen ungleichmäßig. Eintauchen wäre für diese Geometrie geeigneter.
Nach der Behandlung blieb die Vase bis etwa drei Viertel dicht, an einer nicht behandelten Stelle trat jedoch Wasser aus. Für diese Vase ist Eintauchen zur Versiegelung besser als Sprühen.
Wasserdichtigkeitstest an PLA Silk Vase
Die Vase wurde im Spiralmodus mit einer 0,6mm Düse gedruckt. Beim ersten Befüllen zeigte sich sofort eine Undichtigkeit.
Beim Sprühen fiel der Glanzeffekt des Silk Filaments positiv auf. Innen habe ich wieder zu viel Material aufgetragen und die abgegebene Menge unterschätzt. Deshalb habe ich die Vase zwei Tage trocknen lassen. Beim Anheben löste sich an der Unterseite rotes Pigment und setzte sich auf dem Untergrund ab, am Bauteil selbst war kein Farbverlust sichtbar. Ich vermute, dass das Lösungsmittel Pigmente gelöst hat.
Dieses mal war die Vase dicht auch mach 5 Tagen die Versiegelung funktionierte. Auf jedenfall sparsam auftragen und vollständig trocknen lassen. Bei poröser oder stark geriffelter Oberfläche ist Eintauchen zur Versiegelung die bessere Wahl.
Imprägnierungstest an PA SLS Bauteil
Das Ersatzteil für einen Oldtimer wurde zur Hälfte imprägniert, um den Unterschied zwischen behandelten und unbehandelten Bereichen sichtbar zu machen. Nach einem Tag war das Bauteil getrocknet. Beim Sprühen mit Wasser zeigte die imprägnierte Seite eine klare Abperlung, während die unbehandelte Hälfte das Wasser aufsaugte und es bis zur Rückseite durchdrang.
Beim Bewegen des Bauteils traten keine Risse auf. Die Beschichtung wirkt leicht flexibel, sodass die Versiegelung nicht beschädigt wurde. Die Imprägnierung verbessert die Wasserabweisung deutlich und bleibt trotz mechanischer Belastung stabil.
Imprägnierungstest an trowalisiertem PA SLS Bauteil
Das Bauteil wurde trowalisiert die Oberfläche wirkt glatter und das Teil ist dichter als unbehandelt. Nur eine Hälfte wurde imprägniert. Nach dem Trocknen fällt Schwarz kräftiger auf und die Optik wirkt hochwertiger als im Original. Am nächsten Tag habe ich das Bauteil mit Wasser besprüht.
Auf der imprägnierten Hälfte war ein deutlicher Perleffekt zu sehen. Die andere Hälfte nahm Wasser langsam auf. Mir gefällt die imprägnierte Seite besser von der Optik.
Gasdichtigkeit an MJF Bauteil
Laut Hersteller werden die Bauteile durch den Versiegler gasdicht und können beispielsweise mit Druckluft betrieben werden ohne Luftverlust. Das Bauteil wurde innen und außen möglichst gleichmäßig eingesprüht. Ein Wassertest bestätigte die Dichtigkeit. Ein weiterer Test mit Druckluft wird durchgeführt, um die Gasdichtigkeit zu überprüfen.
Witterungsbeständigkeitstest an BJ Bauteil
Die Bauteile bestehen überwiegend aus Sand und sind wenig witterungsbeständig. Ziel ist zu prüfen ob Dichtol die Eigenschaften verbessert. Wegen hoher Porosität saugt das Material das Mittel stark auf. Es wurde nur eine Hälfte behandelt und der Unterschied ist deutlich sichtbar. Auf der behandelten Seite bleibt eine Schicht an der Oberfläche. Langzeitprüfungen über 6 Monaten zur Auswitterung stehen noch aus und werden zeigen wie sich die Bauteile verhalten.
Versiegelung an SLM Aluminium Bauteil
Das 3D gedruckte Aluminiumbauteil ist grundsätzlich dicht könnte bei geringer Wandstärke jedoch Mikrospalten oder Poren aufweisen. Zur Abdichtung wurde es mit Dichtol AM Makro Spray behandelt, das für Porengrößen bis 0,1 mm ausgelegt ist. Ein Sprühtest zeigte eine wasserabweisende Oberfläche. Zur Überprüfung der Gasdichtigkeit wird zusätzlich ein Drucklufttest durchgeführt. Eine optische Beurteilung der Versiegelung ist nicht möglich. Das Verfahren eignet sich ebenfalls zur Abdichtung von Spritzgussteilen mit Mikrorissen, um Undichtigkeiten gezielt auszuschließen.
Sehr gut gelungen: klar strukturiert, verständlich erklärt und mit aussagekräftigen Bildern unterstützt. Werde hier definitv auch mal zu diesem Hersteller greifen.