Abweichungen der Maßangaben im FDM/FFF 3D-Druck
Ein 3D-Gegenstand ist schnell konstruiert …
Die Idee klingt verlockend: Mit einem Einsteiger-CAD-Programm wie TinkerCad mal schnell ein Ersatzteil gestalten, per heimischen 3D-Drucker im Hobbyraum ausdrucken und sogleich verbauen!
Der Bediener eines D-Druckers muss seine Maschine „beherrschen“
Aber die Praxis sieht völlig anders aus. Um mit einem Desktop 3D-Drucker präzise Formteile drucken zu können, musst Du ein kleiner Virtuose sein. Zuallererst solltest Du natürlich in der Lage sein, Dein Druckvorhaben mit einem CAD-Programm in eine STL-Datei zu „schreiben“.
Was aber in Deiner STL-Datei steht, ist nicht unbedingt zu 100 Prozent das, was aus dem 3D-Drucker kommt.
Viele Einstellungen verderben das Endergebnis
Dein 3D-Drucker besteht aus vielen verschiedenen mechanischen Komponenten, die bestimmte Wege abfahren müssen und das möglichst schnell! Aber genauso schnell müssen sie vor der nächsten Kante abgebremst werden.
Zudem muss der Extruder präzise genau bestimmte Mengen an Filament in das Hotend drücken, damit die Druckdüse Schicht für Schicht Dein 3D-Objekt aufbauen kann.
Wurde die Druckgeschwindigkeit nicht mit dem Filament-Fluss des Extruders korreliert, gibt es entweder eine Unterextrusion, oder eine Überextrusion. Beides beeinflusst die Maßhaltigkeit gedruckter Bauteile im FFF 3D-Druck. Entweder quillt zu viel Plastik aus dem Drucker (Überextrusion), oder zu wenig (Unterextrusion). Beides ist nicht gut für einen präzisen Druck.
Die Filamente verschiedener Hersteller haben verschiedene „Schmelz-Kennlinien“. Dazu kommt die Umgebungstemperatur des Druckers, die Temperatur des Hotend, die Temperatur des Druckbett. Ist es zu kalt, kommt es zu dem Warping-Fehler.
Die Ausdehnung des heißen Schmelzmaterials ist schwer zu 100 % zu berechnen, muss intuitiv abgeschätzt und verschiedene Parameter abgewogen werden. Ein erfahrener 3D-Druckspezialist kann aufgrund seiner Erfahrungen abschätzen, wie das Druckbild sich gestalten wird, wie die Retraction eingestellt werden muss, um Stringing (Fäden) zu vermeiden.
Damit nicht genug! Auch die Geschwindigkeit, mit der die einzelnen „Plaste-Würste“ aufgetragen werden, beeinflussen das Druckbild und die Passgenauigkeit.
Das Ausdrucken von präzisen Formteilen bleibt oft leider nur erfahrenen Druckern vorbehalten, oder Nutzern von teuren 3D-Druckern für die industrielle oder Prototypen-Produktion. Mal schnell einen 3D-Drucker kaufen, ihn wie ein Laserdrucker an den PC anschließen und eine STL-Datei zum Drucken in den Slicer laden – das funktioniert leider selten.
Letzte Änderung am 20. Februar 2024
