Allgemein

3D-Drucker sind mittlerweile relativ günstig bekommen. Im Niedrigpreissegemet wird der Markt vor allem von China, bzw. dem asiatischen Herstellern dominiert, welche bereits ab ca. 400€ brauchbare Ergebnisse liefern. Wer langfristig und regelmäßig einen Drucker braucht, sollte mehr in die Hand nehmen. Da vor allem die Software bei den billigeren Druckern leidet und unter Umständen auch Fehler enthalten kann.

Wer sich einen Drucker kaufen möchte, sollte sich vorher unbedingt von verschiedenen Quellen Informationen holen, so gibt es einige Webseiten, Youtube oder den Fachhandel.

Auswahl

Filamentdrucker haben im niedrigen Preissegmet meist gut sichtbare Schichten, welche durch die einzelnen Lagen entstehen. Je teurer, desto unauffälliger werden diese. Zusätzlich gibt es auch Dual Extruder Drucker, welche zwei Druckköpfe haben. Für den Anfang aber eher nicht zu empfehlen, da diese vor allem im niedrigen Preissegment noch fehleranfälliger sind, als Singel Extruder. Der Vorteil ist, dass sich die Stützstruktur zum Beispiel durch ein spezielles Filament auflösen lässt oder zwei identische Bauteile zur selben Zeit gedruckt werden können. Deutlich teuer und vor allem für filigrane kleinere Bauteile gut geeignet, sind Resindrucker. Diese weisen meist nur sehr geringe Rillen auf. Dafür ist das Material meist teurer und aber diese weisen unter Umständen auch andere Eigenschaften auf, als normales Filament.

Wichtige Merkmale

Generell sollte der Drucker eine stabile Bauweise haben, da vor allem bei hohen Druckteilen möglichst wenig Schwingungen entstehen sollen, da dies die Druckqualität maßgeblich beeinflusst. Die Druckerplatte sollte beheizt sein und aus Glas bestehen, da diese Platten eine gute Haftung aufweisen und leicht gereinigt werden können,andererseit sind diese auch deutlich anfälliger und teurer in der Wiederanschaffung im Vergleich zu Federstahldruckplatten. Damit die Platte nicht zustaubt, die Bauteile besser haften und weniger Strom durch Hitzeverlust verbraucht wird, ist ein abgeschlossender Druckbereich sinnvoll.

Bezeichnung der Bauteile

Druckplatte = Die Druckplatte ist die Platte auf welcher das Filament aufgetragen wird.
Filament = Das Filament ist das Material, aus welchem später das Bauteil entsteht.
Nozzle = Die Nozzle oder auf deutsch Düse ist der Kopf, welcher ganz am Ende das Filament auf die Druckerplatte leitet.
Extruder = Der Extruder ist für die Filamentnachführung zuständig, dieser ist bei teureren Geräten meist auf dem Druckkopf und wird als Direktextruder bezeichnet. Bei einfach Geräten sitzt dieser meist außen am Gehäuse. Bei hartem Filament spielt die Extruderart keine große Rolle. Wichtig ist ein direkt Extruder vor allem bei flexiblen Filamenten, da sich diese beim zurückziehen dehnen.
Hotend = Das Hotend ist aus Metall und für die Erhitzung des Filaments zuständig. Die Nozzle wird von unten in das Hotend reingeschraubt. Meist ist das Hotend von einem Plastikkörper umschlossen, welcher Lüfter enthält.
BL-Touch = Das BL-Touch Bauteil sitzt am Druckkopf und vermisst die Plattenhöhe an bis zu 80 Stellen über die Druckplatte verteilt. Dadurch gleicht die Software später beim Druck Höhenunterschiede der Druckplatte aus, wodurch eine manuelle Feinjustierung der Druckplatte entfällt. Das Bauteil lohnt sich, da die Druckqualität bei richtiger Einstellung deutlich erhöht wird.

Zubehör

3D-Software = Mit Hilfe der 3D-Software werden die Bauteile designt, welche später gedruckt werden sollen. Z.B. Free CAD oder fusion 360
3D-Slicer-Software = Damit die digitalen Bauteile gedruckt werden können, braucht es eine Slicer Software. In diese werden die 3D-Teile importiert, ausgerichtet und Einstellungen wie Druckqualität, Geschwindigkeit und Füllung vorgenommen. Z.B. Cura

Filament

Neben dem Drucker spielt bei der Druckqualität auch das Filament eine wichtige Rolle. Ist dieses zu billig, leidet die Qualität und auch die Haltbarkeit ist deutlich geringer. Überlagertes Filament bricht sehr leicht.

Je nach Filament müssen unterschiedliche Druckeinstellungen vorgenommen werden, aber auch die Hardware muss passen. So hat jedes Material optimalen Verarbeitungstemperaturen und auch beheizbare Druckplatten müssen unter Umständen angepasst werden. Des weiteren sind Filamentarten, welche z.B. Holz, Metall, Stein, usw. enthalten sehr schädlich für normale Kupferdüsen. Die Zusätze zerreiben die Kupferspitze förmlich, weshalb hierfür Nozzels aus härterem Material verwendet werden sollten. Der Nachteil sind die höheren Anschaffungskosten und die schlechtere Wärmeleitbarkeit, wodurch es eher zu einer Verstopfung kommen kann.

Flexible Filamente: Ein Extruder ist dafür zuständig, dass das Filament auf die Druckplatte gedrückt wird. Zwischen dem Drucken muss das Filament aber immer wieder zurück gezogen werden, damit dieses nicht an die falschen Stellen kommt. Flexibles Filament deht sich aber eher, als das es sich zurück ziehen lässt, sobald der Extruder das Filament nun wieder durch die Nozzle schieben will, zieht sich das Filament erst zusammen bevor es wieder durch die Düse geschoben wird. Dadurch enstehen Lücken im Bauteil. Um das Problem zu verhindern, sollte ein Drucker mit Direkt Extruder verwendet werden. Im Notfall kann auch das Zurückziehen das Filaments verboten werden, das führt zwar zu einer Fadenbildung, liefert aber ein brauchbares Bauteil.

Einstellung der Druckplatte

(Wer einen BL-Touch hat, braucht diese Einstellung nicht vornehmen.)

Vor dem ersten Druck muss der Abstand zwischen der Druckplatte und der Nozzle eingestellt werden. Dies erfolgt meist durch Räder an der Untersteite der Druckplatte. Zuerst wird die Z-Achse auf den Nullpunkt gefahren, dabei sollte man darauf geachtet werden, dass die Nozzle nicht in die Druckplatte gedrückt wird. Sollte dies passieren bevor die Z-Achse den Nullpunkt erreicht, muss die Druckplatte nach unten gestellt werden. Andernfalls kann jetzt mit Hilfe eines Blatt Papiers der richtige Abstand zwischen Nozzle und Platte eingestellt werden.

Dazu wird das Blatt Papier zwischen Nozzle und Platte gelegt. Nun muss die Platte so lange nach oben verschoben werden, bis Nozzle und Platte so nah aneinander sind, dass sich das Blatt nur noch leicht krazig dazwischen bewegen lässt. Dies sollte an mindestens allen vier Ecken und in der Mitte gemacht werden. Da die Justierung die anderen Seiten beeinflusst, sollten die Abstände mehrmals überprüft werden. Manche Platten weisen in der Mitte eine Erhöhung oder Vertiefung auf. Sollte das der Fall sein, muss ein Mittelweg gefunden werden.

Fehler

Hardware

Hardware Probleme sind eigentlich nur noch selten vorhanden. Diese lassen sich entweder auf Herstellungsfehler zurückführen, entstehen durch Abnutzung oder fehlerhafte Anwendung des Druckers.

Software

Vor allem billige 3D-Drucker haben meist eine eher schlecht laufende Software. Da diese meist stark vernachlässigt wird. Sollte die Software also Probleme aufweisen, empfiehlt sich nach einer alternativen Software von einem Privatentwickler oder einer Comunity zu suchen. Da Softwareprobleme meist Geräteübergreifend vorhanden sind, sind Youtube oder Redditforen eine gute Anlaufstelle.

Druckbild

Das Druckbild lässt sich am meisten vom Nutzer beinflussen, daher können hier auch am meisten Probleme auftreten. Standart Probleme sind ein schlechtes Druckbild und eine Ablösung des Drucks von der Platte. Dabei ist vor allem der erste Layer von entscheidender Bedeutung, wenn dieser nicht passt, ist meist der ganze Druck fehlerhaft oder unbrauchbar.

Probleme beim Druck

Der Filamentfaden bleibt nicht an der Druckerplatte haften. -> Die Nozzle hat einen zu großen Abstand zur Druckerplatte, dadurch bekommt der Filamentfaden keinen Kontakt mit der Platte und erstarrt in der Luft.
Die erste Filamentschicht ist sehr ungleichmäßig, unter anderem Abhebungen und Rifen. -> Die Nozzle ist zu nah an der Druckerplatte, dadurch wird der bereits gedruckte Bereich durch die Nozzle wieder angeschmolzen,zur Seite geschoben und aufgewölbt.
Das Filament löst sich von der Druckerplatte, obwohl der Abstand perfekt ist. -> Vor allem Glas Druckplatten verschmutzen mit der Zeit, entweder durch Staub, durch Fingerabdrücke oder durch ältere Drucke, daher sollte diese immer wieder mal mit purem hochprozentigem Alkohol gereinigt werden. Bei andern Platten kann als Abhilfe die Platte mit Kleber eingerieben oder spezielle Folien angebracht werden.
Der erste Layer haftet an manchen Stellen sehr gut, an anderen hingegen löst sich das Filament oder hat Rillen oder Erhebungen. -> Die Druckplatte ist nicht genau eingestellt.
Die Nozzle ist verstopft. -> Hotend erhitzen: (Mit Hilfe eine Nadel die Nozzle freistechen, das Filament vorsichtig per Hand durchdrücken) oder Druckkopf demontieren und reinigen. Hierbei sollte einer genaue Anleitung gefolgt werden, da bei falscher Handhabe das Hotend kaputt gehen kann! (Mögliche Ursachen sind falsche Temperaturen für das verwendete Filament, Verbleib von altem Filament im Druckkopf bei Wechsel mit kaltem Hotend.)
Die Kanten des Bauteils wölben sich nach oben. -> Vor allem bei größeren Modellen kann dies vorkommen. Verhindern oder reduzieren lässt sich das mit Hilfe einem Raft oder Brim. Ein Brim ist ein breiter einschichtiger Rand um das eigentliche Bauteil. Ein Raft ist ein mehrschichtiger Rand um das Bauteil. Beides lässt sich in der Slicer Software einstellen
Ein Filamentbazen landet in der ersten Schicht und macht Probleme. -> Viele Drucker machen vor dem Druck eine einzelne Bahn um Ansammlungen von der Nozzle zu entfernen. Sollte das nicht reichen, kann in der Slicer Software ein Skirt eingestellt werden. Der Drucker druckt um das Modell mehrere Linen, welche nicht mit dem Bauteil verbunden sind.
Stringing. -> Fäden zwischen dem Bauteil entstehen, wenn der Drucker das Filament zwischem dem Druck nicht oder nicht stark genug einzieht. Zusätzlich kann auch das Hotend zu heiß eingestellt sein.
Die einzelnen Schichten sind stark sichtbar. -> Je nach Material kann das Bauteil mit Hilfe eines Feuerzeuges erhitzt werden, dadruch schmilzt das Filament und verläuft gleichmäßig. Wird das Material zu heiß, verbrennt es oder wird schwarz.

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