Wie wird UV-Resin ausgehärtet?

UV Resin hat die Art und Weise verändert, wie Harz sowohl im Modellbau als auch im Kunsthandwerk verwendet wird. Im Gegensatz zu Zwei-Komponenten-Epoxidharzen, die stundenlange Wartezeiten und präzise Mischungen erfordern, bietet UV-Harz ein fast sofortiges Ergebnis, wenn man die Wartezeiten vergleicht. Diese Schnelligkeit hat ihr Kleingedrucktes, das man vor der Arbeit mit dem Material kennen sollte. Eine der am häufigsten gestellten Fragen vor der ersten Anwendung ist: „Wie wird UV-Resin ausgehärtet?“, denn es ist unerlässlich, dass es nicht klebrig bleibt, nicht vergilbt und keine internen Blasen bildet, um einen kristallklaren Wassereffekt in einem Diorama oder eine einfache glänzende, transparente Schutzschicht auf einem Schmuckstück zu erzielen.

In diesem Leitfaden von Green Stuff World vertiefen wir uns in die Wissenschaft hinter der Photopolymerisation und analysieren die Belichtungszeiten je nach Leistung der verwendeten Werkzeuge, um es auszuhärten. Bereiten Sie sich darauf vor, dieses Material zu meistern und Ihre Wassereffekte, Linsen und Einkapselungen auf die nächste Stufe des Realismus zu heben.

Funktionsweise von UV-Resin: Photopolymerisation

Um zu verstehen, wie wird UV-Harz ausgehärtet und warum auf molekularer Ebene passiert, was passiert, ist es notwendig, den chemischen Prozess zu erklären, der zwischen dem Harz und dem Licht abläuft. UV-Resin ist eine lichtempfindliche Substanz, die aus Oligomeren (kurze Molekülketten, die die endgültige Härte, Flexibilität und Widerstandsfähigkeit des ausgehärteten Materials nach der UV-Bestrahlung definieren) und Monomeren (Moleküle, die die Flüssigkeit während des Aushärtungsprozesses in einen Feststoff verwandeln) besteht, gemischt mit Photoinitiatoren (Aktivatoren zur Verfestigung des Produkts). Wenn die Photoinitiatoren einer spezifischen Wellenlänge ausgesetzt werden (normalerweise zwischen 365 nm und 405 nm UV-Licht), absorbieren sie die Lichtenergie und lösen eine chemische Kettenreaktion aus, die die Flüssigkeit in Sekundenschnelle erstarren lässt. Daher fungiert das ultraviolette Licht als Katalysator.

Dieser Prozess ist exotherm, was bedeutet, dass er Wärme erzeugt. Bei sehr kleinen Modellbauteilen ist dies normalerweise kein Problem, aber wenn man eine zu dicke Schicht auf einmal aufträgt, kann die Hitzeentwicklung den Kunststoff der Miniatur verformen oder interne Risse verursachen. Daher liegt das Geheimnis des Erfolgs in der Kontrolle der Intensität, der Zeit und der Menge des Produkts, das auf einmal ausgehärtet wird.

Viele Modellbau-Anfänger glauben, dass „mehr Licht besser ist“, aber eine Überbelichtung kann das Harz verbrennen und ihm einen gelblichen Ton verleihen, der den transparenten Wassereffekt zerstört. Das Gleichgewicht ist der Schlüssel: Kurze Lichtstöße, gefolgt von Abkühlphasen, sind die empfohlene Technik für Stücke mit großem Volumen.

UV-Resinaushärten

Im Gegensatz zu herkömmlichen Harzen, die durch Verdunstung oder Mischung trocknen, erfordert ultraviolettes Harz eine direkte Bestrahlung mit der spezifischen Wellenlänge, die dem ultravioletten Licht entspricht, um seine Photoinitiatoren zu aktivieren. Der erste Schritt besteht darin, das Produkt in dünnen Schichten von nicht mehr als 2 mm auf eine saubere und trockene Oberfläche aufzutragen. Sobald das Harz platziert ist, muss UV-Licht konstant und aus nächster Nähe projiziert werden. Bei kleinen Modellbauteilen reicht eine Lampe oder Licht von Green Stuff World in einem Abstand von etwa 5-10 cm vom Stück aus, um die Polymerisation zu starten.

Die Belichtungszeit ist der zweite kritische Faktor beim Erlernen, wie wird UV-Resin ausgehärtet. Um zu wissen, wie lange es ausgehärtet werden muss, müssen die Leistung der Lichtquelle und die Opazität der Mischung berücksichtigt werden. Wenn Farbstoffe oder Pigmente hinzugefügt wurden, braucht das Licht länger, um einzudringen, sodass die Belichtungszeit länger sein muss. Wenn das Produkt völlig undurchsichtig wird, härtet es nicht aus, da die Barriere so groß ist, dass das Licht sie nicht durchdringen kann und nur die Oberfläche trocknet.

Eine Standardhärtung dauert unter einer professionellen UV-LED-Lampe zwischen 60 und 120 Sekunden, obwohl die Faktoren, die diese Zeit beeinflussen, so vielfältig sind, dass es besser ist zu beobachten, wie sich das UV-Resin verhält. Es ist wichtig, das Teil während dieses Vorgangs nicht zu bewegen, da jede Vibration Wellen oder Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche erzeugen kann, bevor sie vollständig erstarrt.

Der Prozess endet mit der Nachhärtungs- und Abkühlphase. Es wird empfohlen, das Teil nach dem Ausschalten des Lichts einige Minuten ruhen zu lassen, damit es abkühlt, da die Härtung durch eine exotherme chemische Reaktion (Wärmeerzeugung) erfolgt. Dies hilft den Polymerketten, sich zu setzen, und verhindert, dass das Harz durch einen thermischen Schock reißt. Um den Prozess abzuschließen, können Sie das Finish mit einem Lack schützen, obwohl dies kein völlig optionaler Schritt ist.

Für Notfälle, wenn ein Modellbauer oder ein anderer Handwerker sein UV-Resin aushärten muss, aber nicht über die entsprechenden Mittel verfügt, lautet eine weitere häufige Frage: „Wie härtet man UV-Resin ohne UV-Licht aus?“. Die Antwort hat verschiedene Nuancen, und es ist angebracht, jede davon gut zu erklären.

Wie härtet man UV-Resin ohne UV-Licht aus?

Technisch gesehen benötigt man immer ultraviolettes Licht, aber dieses muss nicht unbedingt von einer elektrischen Taschenlampe wie der von GSW kommen. Die stärkste und kostenloseste UV-Lichtquelle, die es gibt, ist natürlich die Sonne.

Um UV-Resin mit Sonnenlicht auszuhärten, muss man zunächst die Intensität des Gestirns berücksichtigen, die je nach Tageszeit, Jahreszeit und Bewölkung drastisch variiert. Offensichtlich unterscheidet sie sich stark je nach dem Ort auf dem Planeten, an dem man sich befindet. An einem klaren Sommertag mit direktem Licht kann eine dünne Schicht in 5-15 Minuten aushärten, während es an einem bewölkten Wintertag bis zu einer Stunde dauern könnte; alles hängt vom Wetter ab.

Der Hauptnachteil dieser Methode ist der Mangel an Kontrolle. Direktes Licht ist meist sehr aggressiv und kann dazu führen, dass das Harz schneller vergilbt als unter einer Lampe.

Außerdem muss man beim Aushärten von UV-Harz ohne künstliches UV-Licht das Teil vor Staub und Wind schützen. Da es länger dauert, bis es erstarrt, kann jedes in der Umgebung schwebende Partikel in der Oberfläche eingeschlossen werden und die Transparenz ruinieren. Wenn der Tag unruhig ist und die Gefahr besteht, das Stück zu verderben, kann man es neben ein Fenster stellen. Indirektes Sonnenlicht trocknet das Harz ebenfalls, obwohl sich die Aushärtungszeit verlängert. Falls die Sonne direkt einwirkt, könnte sie das UV-Resin verbrennen, daher sollte man es nur so lange stehen lassen, bis es trocken ist.

Die Schichtdicke

Einer der häufigsten Fehler bei der Suche nach Informationen darüber, wie wird UV-Harz ausgehärtet, ist das Ignorieren der Tiefengrenze des Materials. Das ultraviolette Licht muss in der Lage sein, die gesamte Harzmasse zu durchdringen, um sie zu aktivieren. Wenn man versucht, einen 2 cm dicken Block auf einmal auszuhärten, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Oberfläche hart wird, aber das Innere flüssig oder viskos bleibt.

Ideal ist es, in Schichten von nicht mehr als 2 oder 3 Millimetern zu arbeiten. Das Verfahren ist einfach: Eine Schicht auftragen, sie 2 bis 4 Minuten lang mit der Taschenlampe aushärten und den Vorgang wiederholen. Dies garantiert nicht nur eine vollständige Aushärtung, sondern ermöglicht auch das Hinzufügen dekorativer Elemente in verschiedenen Tiefenebenen, wie kleine Wasserpflanzen, beabsichtigte Blasen oder Fische im Maßstab, wodurch ein echter dreidimensionaler Effekt entsteht.

Wenn das Harz Pigmente oder Farbstoffe enthält, muss die Aushärtungszeit erhöht werden. Die Pigmente blockieren einen Teil des Lichtwegs, sodass die Lampe länger arbeiten muss, um den Boden der Mischung zu erreichen. Denken Sie daran: Je dunkler die Farbe ist, die Sie dem Harz hinzufügen, desto dünner müssen die Schichten sein, um eine vollständige Polymerisation zu gewährleisten. Wenn Farbstoff hinzugefügt wird oder die Schicht etwas dicker als normal ist, ist es ideal, wenn die Rückseite der verwendeten Form transparent ist, damit sie von beiden Seiten ausgehärtet werden kann, da das Licht wahrscheinlich nicht bis zum Boden vordringt, wenn es nur von einer Seite ausgehärtet wird.

Tabelle der empfohlenen Zeiten nach Leistung

Wie bereits erklärt, wirken nicht alle Aushärtungsmethoden mit der gleichen Leistung und erfordern daher unterschiedliche Trocknungszeiten. Diese Vergleichstabelle zeigt deutlich die verschiedenen Optionen und die geschätzten Aushärtungszeiten, die jeweils benötigt werden.

Diese Tabelle zeigt den Durchschnitt der angemessenen Zeiten für jede der Methoden. Es gibt Umstände, die diese verändern können, daher wird empfohlen, darauf zu achten, wie das Harz in jedem Fall reagiert, um ein Ergebnis zu erzielen, das den Anforderungen des jeweiligen Kontexts entspricht.

Tipps zum Einschließen organischer Elemente in UV-Harz

Viele Modellbauer verwenden UV-Harz, um Pfützen auf Basen mit Gras oder Sand zu simulieren. Es ist auch sehr verbreitet im Bereich des Schmuckdesigns, wo Handwerker Ohrringe und Halsketten mit Blumen, Blättern und anderen natürlichen Elementen herstellen. In diesen Fällen muss man wissen, dass organische Materialien Luftblasen abgeben können, wenn sie sich durch die Reaktion des Harzes erwärmen.

Um dies zu vermeiden, versiegeln Sie das Material (Gras, Holz, Sand, Blumen, kleine Bündel usw.) zuerst mit einer Schicht Weißleim oder Lack und lassen Sie es vollständig trocknen, bevor Sie UV-Resin darüber gießen.

Dies schafft eine Barriere, die verhindert, dass die in den Poren der organischen Stoffe eingeschlossene Luft während der Aushärtung an die Oberfläche Ihres Harzes steigt. So wird sichergestellt, dass das Finish so klar wie Glas ist und keinerlei Luftblasen aufweist.

Sicherheit und Wartung der Werkzeuge

Das Arbeiten mit ultraviolettem Licht erfordert Vorsicht. Diese Art von Licht ist schädlich für die Netzhaut, daher wird empfohlen, während der Aushärtung nicht direkt in das Licht der UV-Taschenlampe oder der UV-Lampe zu blicken. Die Verwendung einer Brille mit UV-Filter oder das Arbeiten in einer UV-Härtekammer sind gute Optionen.

Außerdem darf man nicht vergessen, die Harzflaschen vom Arbeitsbereich fernzuhalten, während die Lampe oder Taschenlampe eingeschaltet ist, damit es nicht im Behälter aushärtet und unbrauchbar wird. Da die Aushärtungszeit so kurz ist und Schicht für Schicht gearbeitet wird, vergisst man leicht, die Flasche zu schließen, sodass sie offen in der Nähe des UV-Lichts steht. Dies kann dazu führen, dass das Harz am Flaschenhals im Inneren der Flasche erstarrt und die Verpackung ruiniert. Es ist auch eine gute Praxis, die Düse des Applikators nach jedem Gebrauch immer zu reinigen, um sicherzustellen, dass der Verschluss hermetisch bleibt, damit kein Licht eindringt und das Produkt nicht verdirbt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es wichtig ist zu meistern, wie wird UV-Resin ausgehärtet und alle Techniken dafür zu kennen, um keine Fehler zu machen und das Ergebnis des Dioramas oder einer anderen Kreation zu verderben. Unabhängig vom verwendeten Instrument oder der Aushärtungstechnik liegt der Schlüssel in der Geduld, dünne Schichten aufzutragen und diese auszuhärten, bevor eine weitere aufgetragen wird. Erinnert euch an alle Tipps, die wir in diesem Artikel gegeben haben, und eure Projekte werden die Haltbarkeit und das kristallklare Finish haben, das nur ein Experte zu erreichen vermag.