Die häufigsten mechanischen Probleme bei FDM 3D-Druckern

Auch wenn die meisten Probleme mit FFF-3D-Druckern normalerweise mit Elektronik, Hotend-Leistung oder dem Zustand der Druckoberfläche zusammenhängen, gibt es eine Reihe von mechanischen Problemen, die gelegentlich auftreten können und regelmäßig überprüft werden müssen.

Rechtwinkligkeit der Achsen

Dies ist ein Problem, das durch falsche Montage des 3D-Druckers verursacht wird, weshalb es hauptsächlich bei 3D-Druckern auftritt, die als Bausatz gekauft wurden. Sie verursachen normalerweise keine Druckfehler, aber sie führen zu Verformungen an den Teilen. Das Hauptanzeichen für dieses Problem ist das Fehlen von Rechtwinkligkeit an den Kanten der Teile, und die einzige Lösung besteht darin, die Montage des Geräts erneut zu überprüfen.

Bei CoreXY-Druckern kann die Rechtwinkligkeit der Achsen auf einen übermäßigen Unterschied in der Spannung zwischen den beiden Riemen zurückzuführen sein.

Schlechte Schmierung der Wellen oder Verschmutzung der Wellen

Schlecht geschmierte Wellen, ob Stangen oder lineare Führungen, können zu erhöhtem Geräusch während des Drucks führen. In einigen Fällen kann ein Mangel an Schmierung in Verbindung mit Schmutz, der in die Lager gelangt, zu übermäßiger Reibung führen, was zu einem Verlust des Vorschubs in den Motoren und Schichtverschiebungen führen kann. Es wird empfohlen, alle beweglichen Komponenten regelmäßig zu reinigen und zu schmieren, um sicherzustellen, dass sie sich alle richtig und ohne Reibung bewegen.

Schlechter Zustand der Riemen

Die Riemen sind dafür verantwortlich, die Bewegung auf die Wellen zu übertragen, daher ist es unerlässlich, regelmäßig ihren Zustand zu überprüfen.

Eine der Hauptursachen für Schichtverschiebungen oder dimensionsbezogene Abweichungen ist eine schlechte Einstellung der Riemenspannung. Riemen mit geringer Spannung führen oft zu schlechter Oberflächenqualität der Teile aufgrund von Linien und Markierungen, während Riemen mit übermäßiger Spannung die Arbeit des Motors erhöhen können, was zu Vorschubverlusten und Schichtverschiebungen führt.

Bild 1: Der Effekt eines lockeren Riemens. Quelle: wikimedia

Wie oben erwähnt, kann bei CoreXY-Druckern ein Unterschied in der Spannung zwischen den beiden Riemen zu einem Verlust der Rechtwinkligkeit zwischen den Achsen führen, daher ist es bei diesem Typ von Drucker nicht nur wichtig, die Riemen auf die richtige Spannung einzustellen, sondern auch sicherzustellen, dass beide ähnliche Spannungen haben.

Spiel in der Z-Spindel

Während Rückzügen ist es üblich, dass der 3D-Drucker eine schnelle Auf- und Abwärtsbewegung in der Z-Richtung ausführt. Wenn zwischen den Gewinden der Spindel und der Mutter Spiel vorhanden ist, führen diese Bewegungen zu einem Verlust an Präzision, der sich auf die Oberfläche des Teils auswirkt. Dieses Phänomen wird als Spiel bezeichnet und führt oft zu linienförmigen Defekten auf den Oberflächen der Werkstücke. Die einzige Lösung besteht darin, die Spindeln und Muttern durch hochwertigere zu ersetzen oder Anti-Spiel-Muttern zu verwenden.

Bild 2: Anti-Spiel-Mutter für T8-Spindeln. Quelle: futakuchi-hataka.com

Position und Zustand der Endschalter

Mechanische oder optische Sensoren werden häufig verwendet, um das Ende des Verfahrwegs der X- und Y-Achsen zu erkennen. Diese Arten von Sensoren sind anfällig für Ausfälle, insbesondere die mechanischen, aufgrund der wiederholten Verwendung, der sie ausgesetzt sind. Das Hauptzeichen für einen Ausfall ist der Zusammenstoß des Kopfes während des Homings, und die häufigsten Ausfallursachen sind:

• Falsche Position: führt dazu, dass der Kopf vor Aktivierung des Sensors kollidiert. Es wird empfohlen, seine Position regelmäßig zu überprüfen, indem der Kopf oder die Basis manuell bewegt wird und überprüft wird, ob nichts die Aktivierung des Sensors verhindert.

• Fehler in der Verbindung: Ein lockeres Kabel oder eine schlechte Verbindung führen dazu, dass der Schaltkreis kontinuierlich offen bleibt und daher der Sensor nicht aktiviert wird. Dies ist ein häufiges Problem, daher ist es ratsam, Grenzschalter in normalerweise geschlossener (NC) Konfiguration zu verwenden, um Kollisionen zu vermeiden, die den Drucker beschädigen könnten. Wenn ein Verbindungsfehler vorliegt, springt der Sensor und das Problem kann leicht erkannt werden.

• Ein beschädigter Sensor: Dies ist bei mechanischen Sensoren üblich, die eine Ermüdungslebensdauer haben. In diesen Fällen ist die einzige Lösung, den Sensor auszutauschen.

Hinweis: Dieser Leitfaden behandelt Konzepte auf allgemeine Weise und konzentriert sich nicht auf eine bestimmte Marke oder Modell, obwohl sie möglicherweise an einigen Stellen erwähnt werden. Es können wichtige Unterschiede in den Kalibrierungs- oder Justierverfahren zwischen verschiedenen Marken und Modellen bestehen, daher wird empfohlen, das Handbuch des Herstellers zu konsultieren, bevor dieser Leitfaden gelesen wird.