Die Bedeutung des Gebläsekonvektors

Wenn von den funktionalen Teilen eines FDM-3D-Druckers gesprochen wird, ist der Lüfter der Schicht eines der wichtigsten Komponenten, die gefunden werden können. Ein 3D-Drucker hat normalerweise zwei Lüfter im HotEnd-Bereich, einer zur Kühlung des HotEnd-Diffusors und ein anderer, der das Material kühlt, das aus der Düse austritt. In diesem Artikel werden wir über letzteren, den Schichtlüfter, sprechen.

Wann ist er notwendig

Alle Benutzer haben versucht, ein Teil mit kleinen Bereichszonen zu drucken, in denen die Düse ständig in derselben Zone bewegt wird, ein Prozess, der dazu führt, dass ein Überschuss an Temperatur das Teil erweicht. Das Gleiche passiert beim Drucken von hohen, schlanken Teilen, wie einem Zylinder mit kleinem Durchmesser, wo sich die Hitze im gleichen Bereich ansammelt und das Teil katastrophal verformt. Eine weitere typische Verformung ist diejenige, die bei sehr steilen Kragarmen auftritt, wo das noch heiße Material durch die Aufhängung in der Luft verformt wird, bis es sich verfestigt.

All diese Probleme werden einfach gelöst, indem der Schichtlüfter korrekt verwendet wird.

Bild 1: Kleine Teile ohne und mit Schichtlüfter.

Kompatible Materialien

Bevor darauf eingegangen wird, wie der Schichtlüfter konfiguriert werden soll, muss der Benutzer berücksichtigen, mit welchen Materialien die Verwendung des Schichtlüfters empfohlen wird und mit welchen nicht.

PLA

Das PLA ist das Material par excellence, das den Schichtlüfter benötigt, aufgrund seines niedrigen Erweichungspunktes. Dies bedeutet, dass das Teil irreversible Verformungen erleidet, wenn die Düse für kurze Zeit im selben Bereich platziert wird. Aus diesem Grund ist der Schichtlüfter eine entscheidende Komponente in allen FDM-3D-Druckern, die PLA oder einige Verbundwerkstoffe enthalten, die dieses Polymer als Basis verwenden.

ABS

Dieses Material und ähnliche, wie ASA, sind völlig inkompatibel mit dem Schichtlüfter. Dies liegt daran, dass das ABS sehr empfindlich gegenüber Temperaturverlusten durch Zugluft ist, solche scharfen Anstiege verursachen Risse (Schichtablösungen) und den totalen Druckausfall. Aus diesem Grund ist es unerlässlich, ABS und ASA mit vollständig geschlossenen 3D-Druckern zu verwenden.

Andere

Abgesehen von den oben diskutierten Materialien gibt es in der 3D-FDM-Drucktechnologie viele weitere Filamentarten, und jede hat eine andere Druckkonfiguration. Aus diesem Grund wird unten eine Tabelle mit den meisten verfügbaren Materialien gezeigt und angegeben, ob sie den Schichtlüfter benötigen oder nicht:

Tabelle 1: Schichtlüfter je nach Material.

Expertenrat

Wenn der Benutzer bereits weiß, ob er den Schichtlüfter verwenden muss oder nicht, muss er wissen, wie er ihn und wann er ihn verwenden soll.

Am Anfang eines Drucks benötigt der Benutzer, dass die erste Schicht fest genug an der Basis haftet, damit sie während des Drucks nicht abblättert. Dies wird erreicht, indem nicht nur ein Produkt verwendet wird, das die Haftung verbessert, sondern auch indem die Temperatur stabil gehalten wird, daher muss der Schichtlüfter während der ersten beiden Schichten ausgeschaltet sein. Sobald der Druck eine gewisse Höhe erreicht hat, muss die Geschwindigkeit des Schichtlüfters an die Geometrie des Teils in jeder Schicht angepasst werden. Im Allgemeinen gibt es zwei Fälle, in denen die Geschwindigkeit variiert werden muss: wenn die Druckzeit einer Schicht größer als 5 Sekunden ist und wenn sie weniger als 5 Sekunden beträgt. Im ersten Fall muss die Geschwindigkeit des Schichtlüfters linear von 70 % bei Schichtzeiten von 20 Sekunden oder mehr auf 100 % bei Schichten von 5 Sekunden erhöht werden. Wenn die Schichtzeit weniger als 5 Sekunden beträgt, muss der Benutzer den Schichtlüfter mit 100% Geschwindigkeit verwenden, manchmal ist eine unzureichende Geschwindigkeit, die eine Verformung des Teils verursacht. Dieses Problem, das normalerweise bei schmalen und hohen Teilen auftritt, wird gelöst, indem mehrere separate Teile gleichzeitig gedruckt werden, damit jede Schicht Zeit zum Abkühlen hat.

Jede Laminiersoftware (Cura3D, Simplify3D, Slic3r...) ermöglicht es dem Benutzer, die Geschwindigkeit des Schichtlüfters an der Höhe des Teils zu ändern, die er möchte.

Bild 2: Konfigurieren des Schichtlüfters in Simplify3D. Quelle: Simplify3D.

Schlussfolgerung

Es ist wichtig, dass alle Benutzer eines 3D-FDM-Druckers wissen, wie sie den Schichtlüfter richtig verwenden, da er ein Komplement ist, das die Qualität und Komplexität der Teile erhöht.