Was oft nicht bedacht wird, aber eine Fehlerquelle sein kann, ist die Position der Spule und ihr Weg zum Extruder. Um die Arbeit des Extruders zu erleichtern, sollte ein möglichst geringer Zugwiderstand des Fadens angestrebt werden. Je höher der Widerstand ist, desto härter muss der Extrudermotor arbeiten, wodurch mehr Wärme erzeugt wird und die Wahrscheinlichkeit von Pechverlusten steigt. Darüber hinaus erhöht sich die Reibung der Räder mit dem Filament, was zu mehr Verschleiß und Schmutz führt und die Möglichkeit von Bissen im Filament erhöht..

Optimale Position der Spule

Die optimale Spulenposition ist diejenige, die den kürzesten und geradesten Weg zum Extruder garantiert. Darüber hinaus sollten die folgenden Punkte berücksichtigt werden:

• PTFE-Schläuche: Wenn der Abstand zwischen der Spule und dem Extruder groß ist (in der Regel mehr als 15-20 cm) oder wenn es nicht möglich ist, die Spule bei direkten Systemen direkt auf den Extruder zu setzen, sollte ein PTFE-Schlauch zur Führung des Filaments verwendet werden.

• Wenn der PTFE-Schlauch für die Führung des Filaments von der Spule zum Extruder verwendet wird, sollten Schläuche mit einem Innenquerschnitt verwendet werden, der etwas größer ist als der Durchmesser des Filaments. Rohre mit engen Durchmessern erzeugen mehr Reibung und erhöhen die Belastung des Motors.
• Wird der PTFE-Schlauch zur Führung des Filaments vom Extruder zum Hotend verwendet (Bowdensysteme), muss der Innendurchmesser angepasst werden, um einen möglichst homogenen Druck zu erreichen. In diesen Fällen wird empfohlen, hochwertige PTFE-Schläuche mit einem möglichst niedrigen Reibungskoeffizienten zu verwenden.

In jedem Fall sollte der Weg so kurz wie möglich sein (maximal 80 cm bei Bowdensystemen) und einen möglichst großen Krümmungsradius aufweisen. Außerdem sollte ein Ende des PTFE-Schlauchs direkt in den Extruder eingeführt werden, während das andere Ende tangential zur Spule und in einem Abstand von etwa 10 cm vom Filamentabwicklungsbereich platziert werden sollte.

Bild 1: Korrekte Position des PTFE-Schlauches. Quelle: Filament2print

• Rollenwechsler: Auch wenn es den Anschein hat, dass der Rollenwechsler so wenig Reibung wie möglich ausüben sollte, ist dies nicht der Fall. Der Spulenhalter darf zwar keine übermäßige Reibung ausüben, aber er darf auch nicht zulassen, dass sich die Spule frei drehen kann. Wenn sich die Spule zu sehr dreht, kommt es zu einem Spannungsverlust in den letzten Windungen des Fadens, wodurch sich das Risiko einer Überlappung erhöht, wenn die Spannung wiederhergestellt wird.

Bild 2: Fadenüberlappung in einer Spule. Quelle: Filament2print.es

Flexible Filamente

Bei flexiblen Fäden ist es besonders wichtig, den Abstand und die Reibung zu verringern. Bei hohen Reibungswerten verformt sich der Faden proportional zum Abstand zur Spule, wodurch sich sein Querschnitt durch das Phänomen der Reibung verringert. In der Praxis bedeutet dies, dass der tatsächliche Querschnitt des Fadens nicht dem Nennquerschnitt entspricht, so dass der Fluss nachjustiert werden muss, um einen Mangel an Extrusion zu vermeiden. Aus diesem Grund ist es manchmal notwendig, bei bestimmten Kombinationen von Drucker und flexiblem Filament Fließwerte über 115 % zu verwenden.

Filamente mit metallischen oder keramischen Füllstoffen

Eines der Merkmale der zum Sintern bestimmten Fäden mit hoher metallischer oder keramischer Belastung ist ihre hohe Biegesprödigkeit. Deshalb ist die Art der Zuführung dieser Art von Filament von entscheidender Bedeutung, um Brüche während des Drucks zu vermeiden.

Wenn Sie diese Art von Filament verwenden möchten, ist es ratsam, dies in einem 3D-Drucker mit einem Direktextrusionssystem zu tun und das Filament so zuzuführen, dass der Weg von der Spule zum Extruder vollkommen gerade ist.

Bei der Verwendung von Bowden-Druckern sollte der größtmögliche Biegeradius angestrebt werden, auch wenn dies die Verwendung längerer PTFE-Schläuche bedeutet. Es kann auch notwendig sein, Vorrichtungen zu verwenden, die das Filament vorwärmen, bevor es den Extruder erreicht, um seine Dehnbarkeit zu erhöhen.

Bild 3: Filawarmer für das Vorwärmen von Metallfäden. Quelle: The Virtual Foundry

Hinweis: In diesem Leitfaden werden Konzepte in allgemeiner Form erörtert und es wird nicht auf eine bestimmte Marke oder ein bestimmtes Modell eingegangen, auch wenn diese an der einen oder anderen Stelle erwähnt werden. Die Kalibrierungs- und Einstellverfahren können sich von Marke zu Marke und von Modell zu Modell erheblich unterscheiden. Es wird daher empfohlen, vor der Lektüre dieses Leitfadens das Handbuch des Herstellers zu konsultieren.