5 Gründe, warum Ihr 3D-Druckprojekt scheitern könnte

Es hat etwas unglaublich Befriedigendes, auf Websites wie Thingiverse ein cooles 3D-Druckprojekt zu finden und digitale 3D-Modelle in ein physisches Objekt zu verwandeln – aber diese Befriedigung kann mit einer steilen Lernkurve verbunden sein. Entwickler können Stunden und Tage mit einem einzigen, komplexen Design verbringen, nur um zu sehen, wie das Endergebnis beim geringsten Druck zerbricht oder als Haufen PLA-Nudeln auf einer Bauplatte landet. Es ist sowohl für Anfänger als auch für langjährige Drucker eine frustrierende Erfahrung, aber Druckausfälle passieren selten zufällig. Sie sind in der Regel das Ergebnis spezifischer mechanischer Probleme, falscher Softwareeinstellungen und korrigierbarer Umgebungsfaktoren.

Wenn 3D-Drucker-Projekte schwach oder chaotisch aussehen, liegt das Problem normalerweise darin, wie ein 3D-Drucker Filament extrudiert oder wie sich die ersten paar Schichten mit der Bauplatte verbinden. Von der Unterextrusion, die Hohlräume in den Wänden hinterlässt, bis hin zu losen Bändern, die dazu führen, dass sich Schichten beim Drucken verschieben – ein kleines Versehen kann das gesamte Projekt eines Benutzers ruinieren. Durch das Verständnis häufiger Probleme, die zu bestimmten Ausfällen führen, können Benutzer die Einstellungen eines Druckers optimieren, um sicherzustellen, dass jeder Druck wie erwartet ausgeführt wird. Das Nivellieren des Betts, die richtige Düsentemperatur für das Filament und die richtigen Einstellungen der Slicing-Software können die Probleme lösen, die dieses schwierige 3D-Druckprojekt plagen.

Einer der häufigsten Gründe für das Scheitern eines Drucks ist eine schlechte Druckbetthaftung, die auftritt, wenn die erste Filamentschicht nicht an der Bauplatte haftet. Ohne eine stabile Unterlage kann sich der gesamte Druck verziehen, anheben oder sich vollständig lösen, was zum Scheitern des Projekts führen kann. Es empfiehlt sich immer, sicherzustellen, dass die Bauplatte sauber, eben und auf die für das verwendete Material geeignete Temperatur erhitzt ist. Beispielsweise haftet PLA normalerweise bei etwa 50 Grad Celsius an einer Bauplatte, während ABS bei 80 bis 90 Grad Celsius normalerweise fast die doppelte Hitze erfordert.

Eine einfache Lösung besteht darin, Isopropylalkohol zu verwenden, um Öle von früheren Projekten (und Händen) sowie Staub zu entfernen, der die Verbindung der Filamente verhindert. Sollte die Oberfläche noch zu glatt sein, kann das Auftragen einer dünnen Schicht Klebestift oder eines speziellen 3D-Klebers für die richtige Haftung sorgen. Es empfiehlt sich auch, den Z-Versatz zu überprüfen, um sicherzustellen, dass die Druckerdüse auf die richtige Höhe eingestellt ist. Wenn es zu hoch ist, gleitet das Filament einfach an der Bauplatte entlang, anstatt darauf zu prallen und eine feste Verbindung herzustellen. Eine weitere einfache Lösung besteht darin, die Druckgeschwindigkeit der ersten Schicht zu reduzieren, um dem Kunststoff mehr Zeit zum Absetzen und Anhaften zu geben, bevor der 3D-Drucker für den Rest des Projekts schneller wird.

Wenn sichtbare Lücken zwischen den Ebenen vorhanden sind oder ein 3D-Projekt leicht einrastet, liegt dies wahrscheinlich an einer Unterextrusion. Dies geschieht, wenn der 3D-Druck nicht genügend Filament drückt, um den erforderlichen Raum zu füllen, sodass die Gesamtstruktur dünne Wände und Löcher aufweist. Dies ist wahrscheinlich der Hauptgrund dafür, dass 3D-Druckprojekte schwach erscheinen, da nicht genügend Material vorhanden ist, um die Schichten zu einem festen Stück Kunststoff zu verbinden. Dies kann durch eine verstopfte Düse, eine falsche Einstellung des Filamentdurchmessers in der Schneidesoftware oder eine zu niedrige Temperatur der Druckerdüse verursacht werden, um einen ordnungsgemäßen Filamentfluss zu ermöglichen.

Sie können diese Probleme lösen, indem Sie die Temperatur des heißen Endes des 3D-Druckers in Schritten von 5 Grad (Celsius) erhöhen und das Filament extrudieren, bis der heiße Kunststoff leicht fließt. Wenn Sie den idealen Punkt gefunden haben, ist die Temperatur richtig, damit sich die Schichten richtig verbinden können. Überprüfen Sie als Nächstes das Vorschubgetriebe des Extruders: Wenn es verschmutzt ist oder Filament entfernt wurde, kann es nicht mehr greifen, um die Druckerdüse richtig zuzuführen. Regelmäßige Wartung, wie z. B. das Reinigen der Druckerdüse mit einer Messingbürste, die Durchführung eines Kaltabzugs oder sogar der Kauf eines speziellen Reinigungsfilaments, um interne Ablagerungen zu entfernen, ist immer eine gute Vorgehensweise. Eine einfache Wartung wie diese sollte die Unterextrusion korrigieren und einen 3D-Druckerkopf in gutem Zustand halten.

Füllung ist die interne Stützstruktur eines 3D-Druckprojekts. Wenn sie kompliziert oder unzureichend ist, wird jedes 3D-Druckprojekt trotz solider Außenwände zu einem dürftigen Durcheinander. Viele Leute verwenden eine niedrige Fülldichte, um Zeit und Filament zu sparen, aber eine Fülldichte unter 15 % reicht normalerweise nicht für STL-Dateien von Gadgets aus, die Sie beispielsweise drucken und ausprobieren wollten. Wenn die Füllung wie eine spaghettierte Masse aussieht, liegt das möglicherweise daran, dass die Füllgeschwindigkeit in der Schneidesoftware zu hoch ist, als dass der Extruder mithalten könnte, was zu einem internen Strukturversagen führt. Normalerweise ist es eine gute Idee, die Füllungsgrade bei einfachen 3D-Druckerprojekten für Einsteiger zu testen, um auf Inkonsistenzen zu prüfen, bevor Sie sich für etwas Komplizierteres entscheiden.

Wählen Sie für eine solide Konstruktion ein stabileres Füllmuster wie eine Wabe, ein Gitter oder ein Gyroid, das eine bessere multidirektionale Festigkeit bietet als einfache Linien. Benutzer können die Stabilität auch verbessern, indem sie die Anzahl der Wandumfänge (auch Schalen genannt) erhöhen, anstatt einfach nur den Füllanteil zu erhöhen. Drei oder mehr Wände erhöhen die Festigkeit und Gesamtfestigkeit des Raumes erheblich. Wenn die Füllung immer noch fehlschlägt, überprüfen Sie die Slicing-Software, um sicherzustellen, dass die Option „Füllen vor Wänden“ deaktiviert ist. Dadurch wird verhindert, dass eine interne Struktur gegen die Außenwände eines Projekts drückt und Artefakte erzeugt. Das Befolgen dieser Tipps soll Benutzern dabei helfen, erfolgreich die effizienteste Füllung zu drucken, anstatt sich für den Volldruck zu entscheiden, der eine großartige Möglichkeit ist, Filamente zu verschwenden.

Wenn Sie mit der Wartung von 3D-Druckern Schritt halten, können Probleme häufig behoben werden, bevor sie auftreten, einschließlich falsch ausgerichteter Drucke, auch als Schichtfehlanpassungen bekannt. Wenn die Riemen oder Riemenscheiben eines 3D-Druckers locker sind, kann der Druckkopf bei schnellen Bewegungen außer Reichweite geraten oder Druckschritte überspringen, was dazu führt, dass der Rest des Projekts außermittig gedruckt wird. Offensichtlich ruiniert dies das Erscheinungsbild des Drucks, schwächt aber auch die gesamte Struktur – sicherlich zum Zeitpunkt der Veränderung. Im Laufe der Zeit können Motorvibrationen die Rahmenschrauben lockern, was zu ungenauen Bewegungen führt, die Wellen oder „Geisterbilder“ auf der Oberfläche von Druckprojekten hinterlassen.

Es empfiehlt sich, die Riemen regelmäßig zu überprüfen und zu spannen, bis sie eine feste Spannung haben, die der einer Gitarrensaite ähnelt. Überprüfen Sie auch die Einstellschrauben an den Riemenscheibensystemen des Motors, da eine rutschende Riemenscheibe leicht zu Ausrichtungsproblemen führen kann. Wenn Sie einen 3D-Drucker auf einer festen, vibrationsfreien Oberfläche aufstellen und die Schienen und Lager schmieren, werden außerdem Reibung und Vibrationen reduziert, sodass sich die Maschine reibungslos und präzise bewegen kann. Wenn die Motortreiber überhitzen, können sie vorübergehend abschalten und zu Schaltvorgängen führen. Stellen Sie in diesem Fall sicher, dass eine ausreichende Luftzirkulation um die Elektronik des 3D-Druckers herum vorhanden ist, obwohl dies bei den meisten modernen 3D-Druckern berücksichtigt wird.

Selbst wenn Sie über perfekte Einstellungen Ihrer Slicing-Software und des 3D-Druckers selbst verfügen, kann die Umgebung eines 3D-Druckers ein Projekt zum Scheitern bringen. So etwas Einfaches wie ein Luftzug aus einem offenen Fenster oder einer Klimaanlage kann dazu führen, dass das heiße Filament ungleichmäßig oder vorzeitig abkühlt, was zu Verformungen oder Delaminationen an der Stelle führt, an der sich die Schichten trennen. Dies ist besonders häufig bei Materialien wie ABS der Fall, die beim Abkühlen erheblich schrumpfen. Es hilft auch nicht, dass 3D-Druck-Filament „hygroskopisch“ ist, was bedeutet, dass es Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt. Nasses Filament verursacht ein „Knacken“ in der Druckerdüse und führt zu schwachen, spröden Drucken mit Schlaglöchern in der Oberflächenbeschaffenheit.

Die Verwendung eines Gehäuses oder der Kauf eines Druckers mit geschlossenem Design sind hervorragende Möglichkeiten, die Umgebungstemperatur der Druckumgebung zu kontrollieren und Ausdrucke vor plötzlicher Zugluft zu schützen. Die Gehäuse halten die um das Teil herum eingeschlossene Wärme zurück, ermöglichen eine langsame Abkühlung und reduzieren interne Spannungen, die zu Verformungen führen. Um mit Feuchtigkeit umzugehen, können Benutzer ihr Filament in mit einem Trockenmittel versiegelten Beuteln kaufen und lagern oder eine spezielle Trockenbox verwenden. Wenn eine Filamentspule bereits zerbrechlich ist oder beim Drucken Klickgeräusche macht, ist die Investition in einen Filamenttrockner zur Entfernung des Feuchtigkeitsgehalts aus PLA, ABS und mehr eine sinnvolle Investition für zukünftige Projekte.