Wenn ein 3D-Druck-Anwender anfängt, ist es üblich, Zweifel zu haben, z. B. bei welcher Temperatur PLA oder ABS gedruckt werden sollte oder welches die beiden gängigsten Materialien für den Einstieg in den 3D-Druck sind.

Wie die meisten 3D-Drucker-Anwender wissen, ist einer der Hauptparameter, der sich direkt auf die Oberfläche der mit FDM-3D-Druckern hergestellten Teile auswirkt, die Druckgeschwindigkeit. Je höher also die Druckgeschwindigkeit ist, desto schlechter ist das Finish, und je niedriger die Druckgeschwindigkeit ist, desto besser ist das Finish. Daher kann man sagen, dass die Qualität des Finishs direkt proportional zur Druckzeit ist.

Es ist zwar richtig, dass es Ausnahmen von der obigen Regel gibt, z. B. bei der Herstellung von kleinen Teilen und mit Schichten von kleiner Fläche, da selbst bei einer starken Reduzierung der Extrusionsgeschwindigkeit kein gutes Ergebnis erzielt wird oder der Druck sogar fehlschlägt. In einer solchen Situation sollten Sie das gewünschte Stück und eine Kopie oder ein anderes Stück wie einen Turm drucken und weit entfernt von dem wichtigen Stück platzieren, damit die Schicht Zeit hat, vollständig zu erstarren. Bei Materialien wie PLA, PETG, CPE 100 kann ein Schichtlüfter verwendet werden, um die Schichten schnell zu verfestigen. Eine weitere mögliche Lösung ist die Programmierung von Stopps zwischen den Schichten in der Laminiersoftware (Cura, Simplifiy3D, etc.).

Die Beziehung zwischen Druckgeschwindigkeit und Extrusionstemperatur

Aber auch die Druckgeschwindigkeit (gemessen in mm/s) beeinflusst die Extrusionstemperatur, denn je höher die Druckgeschwindigkeit ist, desto höher muss die Extrusionstemperatur sein.

Um die höchste Druckgeschwindigkeit zu erreichen, ohne eine Erhöhung der Extrusionstemperatur zu benötigen, können Sie den Originalextruder des 3D-Druckers (v6-Extruder) durch einen Volcano-Extruder ersetzen, bei dem die Heizpatrone parallel zum Filamentfluss angeordnet ist, sodass er mehr Material und effizienter mit weniger Energieverbrauch schmelzen kann.

Bild 1: HotEnd v6 Original. Quelle: E3D-Online

Bild 2: Volcano E3D Original HotEnd. Quelle. E3D-Online

Alle Filamenthersteller geben einen Temperaturbereich an, zwischen dem ihr Druck optimal ist. Normalerweise sollte diese ideale Temperatur durch Testen angepasst werden, bis das beste Finish und die beste Haftung erzielt werden, da sie je nach verwendetem Extruder erheblich variieren kann, z. B. weil sie je nach Position und Zustand des tatsächlichen Temperaturmessfühlers erheblich variieren kann.

Andere Faktoren, die die Extrusionstemperatur variieren

Es gibt noch weitere Faktoren, die die Drucktemperatur beeinflussen und daher berücksichtigt werden müssen:

Düsendurchmesser

Ein weiterer Aspekt, der die Extrusionstemperatur variieren kann, ist die Änderung des Düsendurchmessers. Durch den Wechsel von einer 0,4-mm-Düse zu einer 0,8-mm-Düse wird die Fläche vergrößert, durch die das Material austritt, und daher wird im Vergleich zur Düse mit dem kleineren Durchmesser mehr Extrusionstemperatur benötigt, um das zusätzlich austretende Material zu erwärmen. Um die Düse richtig zu wechseln, besuchen Sie unseren Blogartikel über Düsen.

Filamenttyp: Material, Farbe

ABS-Filament hat einen geringeren Reibungskoeffizienten als PLA-Filament, so dass es weniger Kraft benötigt, um extrudiert zu werden, deshalb benötigt es eine höhere Drucktemperatur. Wenn es nicht gelingt, die optimale Drucktemperatur zu finden, treten Druckprobleme auf. Wenn zum Beispiel die Extrusionstemperatur zu niedrig ist, fließt das Filament nicht richtig, so dass Lücken zwischen den Schichten entstehen und sich die Schichten sogar trennen können. Wenn wir außerdem die Temperatur zu stark erhöhen, hinterlässt der Kunststoff hohle Stellen auf dem Teil.

Eine Möglichkeit, die richtige Temperatur für ein Material zu ermitteln, besteht darin, Drucktests bei verschiedenen Temperaturen durchzuführen. In unserem Artikel Tipps für vor dem 3D-Druck können Sie sehen, wie Sie diesen Prozess und viele andere sehr interessante durchführen.

Es muss auch berücksichtigt werden, dass bei einer dunkleren Filamentfarbe aufgrund der färbenden Zusätze des Filaments eine höhere Extrusionstemperatur benötigt wird. Abhängig von der Farbe des Filaments kann die Temperatur bis zu 5 ° C Druck bei der gleichen Geschwindigkeit (sowohl nach oben und unten) variieren.

Bestimmte Materialien ändern ihren Farbton mit der Variation der Temperatur. Holzfilamente variieren die Farbe von heller (niedrigere Temperatur) bis dunkler (höhere Temperatur), um Stücke mit wirklich erstaunlichen Dekorationen zu erhalten.

In den Diagrammen können Sie die Tendenz sehen, wie die Extrusionstemperatur in Abhängigkeit von der Druckgeschwindigkeit variiert, aber dies ist nicht die "absolute Wahrheit", denn wie wir bereits erwähnt haben, kann sie in Abhängigkeit von vielen Parametern variieren.

Weitere zu berücksichtigende Faktoren für einen guten 3D-Druck

Denken Sie schließlich auch daran, dass nicht nur die Drucktemperatur des Extruders und der Basis, sondern auch die Temperatur in der Umgebung des Druckers einen Einfluss hat. Bei geschlossenen 3D-Druckern kann die Temperatur durch Vorheizen der Basis stabil gehalten werden, oder sie kann sogar in Abhängigkeit von der Art des zu verwendenden Materials gewählt werden, wie beim 3NTR A4.

Wenn Sie die Temperatur der Umgebung auf diese Weise steuern, können Sie große Teile mit Materialien wie ABS herstellen, ohne Probleme mit Verzug und Rissbildung zu haben.

Es wird auch empfohlen, sowohl die Temperatur der Kabine zu kontrollieren, um zu vermeiden, dass sie 28 ºC übersteigt, als auch die Luftströmungen, wo sich der 3D-Drucker befindet, um immer qualitativ hochwertige 3D-Drucke ohne Fehler zu erhalten.

Artikel veröffentlicht am 18/11/2015 und aktualisiert am 27/08/2018.