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3D-Drucker - Ärger mit dem Material vermeiden

04.03.2016 | 09:31 Uhr |

Optimal Druckergebnisse hängen nicht nur vom Drucker selbst ab, sondern oft auf vom Druckmaterial. Wir verraten Ihnen, worauf man achten muss.

Der 3D-Druck ist in vielen Fällen die Herstellungsform der Wahl. Sei es für Prototypen oder für medizinische Anwendungen. Allerdings ist es nicht immer ganz leicht, das richtige Material zu finden.Viele physikalische und mechanische Parameter müssen erfüllt sein. Gleichzeitig ist die Materialvielfalt oft verwirrend. Doch es gibt Abhilfe.

Hilfe im Materialwirrwarr des 3D-Drucks: Im 3D-Druck lassen sich ungemein viele Materialien einsetzen. Der Grund: Der Oberbegriff umfasst eine Reihe von unterschiedlichen Techniken. Da wäre FDM (Fused Deposition Modeling) – eine Technik, bei der unterschiedliche Kunststoffe zum Einsatz kommen. Oder das Selective Laser Sintering (SLS), mit dem Sie Objekte aus Keramik oder Metall herstellen können. Liegen bei FDM die Materialien als Kunststofffäden vor, die aufgerollt sind, verwendet SLS Pulver als Ausgangsstoff. Die Wahl des richtigen Verbrauchsmittels hängt von der eingesetzten Maschine ab.

So bauen Sie einen 3D-Drucker im Eigenbau

Gleichzeitig gibt es innerhalb der Drucktechniken unterschiedliche Materialien, die sich verarbeiten lassen. So unterscheiden sich bei FDM die Kunststoffsorten: Hier stehen ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), PLA (Polylactid), PET (Polyethylenterephthalat) oder Hips (High Impact Polystyrene) zur Auswahl. Weitere Varianten sind Thermoplaste mit Holzanteilen – wie etwa Laywood mit ungefähr 40 Prozent Kirschholzpuder, das eine Holzoptik beim gedruckten Gegenstand erzeugt. Hips wiederum eignet sich nur für die Hilfsstrukturen eines 3D-Drucks, nicht für den Gegenstand an sich. Ist der Druck beendet, lässt sich das Material rückstandsfrei ablösen.

Abhilfe durch den „ Material Finder “: Angesichts dieser Auswahl ist es oft nicht einfach, den passenden Verbrauchsstoff zu finden. Die Firma Additively gibt hier mit dem „Material Finder“ Hilfestellung. Darunter ist eine Datenbank zu verstehen, die sich online nutzen lässt. Sie hilft bei der Materialsuche. Sie geben Ihre Anforderungen an das Druckmaterial ein – etwa biologisch abbaubar oder widerstandsfähig gegen chemische Stoffe. Das Tool schlägt aufgrund der Angaben die passenden 3D-Druckmaterialien vor. Die Datenbank ist kostenlos, allerdings müssen Sie sich registrieren, bevor Sie sie nutzen können. Zum Recherchezeitpunkt waren 335 Materialien von 40 Herstellern und 345 Bezugsquellen erfasst.

Sobald das richtige Material gefunden ist:

Die meisten 3D-Drucker arbeiten mit Kunststoff als Druckmaterial. Dabei trägt der richtige Umgang mit dem Filament wesentlich dazu bei, dass der fertige Gegenstand gelingt und das Material seine Qualität behält.

Die richtige Stärke wählen: Es hängt von Ihrem 3D-Druckermodell ab, wie dick der Kunststoffdraht sein darf. Gängig sind 1,75 und drei Millimeter Durchmesser. Ist der Draht zu dick, kriegen Sie ihn gar nicht durch die Düse. Ist er zu dünn, rutscht er einfach durch den Extruder, da er sich nicht greifen lässt. Viele 3D-Drucker können mit beiden Materialstärken umgehen. Wenn nicht, dann müssen Sie den Extruder austauschen, bevor Sie den 3D-Drucker mit einer Materialrolle in geänderter Stärke befüllen.

Test: Der beste 3D-Drucker

Reibungsloser Materialtransport: Macht der 3D-Drucker trotz der richtigen Filamentstärke Probleme beim Materialausstoß, kann es am Kunststoff selbst liegen. Vielleicht haben Sie doch noch nicht das optimale Material gefunden? Unserer Erfahrung nach lassen sich matte Sorten mit eher rauer Oberfläche leichter verarbeiten. Sie sind griffiger, was den Transport zur Düse erleichtert. Außerdem verursachen sie weniger Abrieb in den Transportschrauben. Damit lassen sie sich besser auf ihrem Weg zum Extruder kontrollieren. Die Materialien der Druckerhersteller sind auf das jeweilige Modell abgestimmt. Das minimiert normalerweise Fehldrucke. Gegen Experimentieren mit Filament unterschiedlicher Anbieter ist jedoch gerade im 3D-Druck nichts einzuwenden.

Simpel, aber wichtig: Eine korrekt eingehängte Materialrolle ist der erste Schritt zum erfolgreichen Objekt im 3D-Druck.
Vergrößern Simpel, aber wichtig: Eine korrekt eingehängte Materialrolle ist der erste Schritt zum erfolgreichen Objekt im 3D-Druck.

Richtiges Bestücken: Schon beim Laden des Filaments können Sie Fehler vermeiden. Hängen Sie die Rolle so ein, dass das Material ungehindert zur Düse laufen kann. Hindernisse wie zu enge Kurven oder Reibung am Metallgerüst des Druckers können das Filament beschädigen. Entfernen Sie geknicktes Filament und schneiden Sie das Ende schief an, das in die Druckdüse geschoben wird. Damit stellen Sie sicher, dass das ‚Material bis zur Heizeinheit gelangt. Kontrollieren Sie gleichzeitig, ob das Material auf der Rolle rund läuft, denn überkreuzte Fäden bilden im Laufe des Drucks Knoten, die den Materialnachschub abbrechen lassen. Der Druck schlägt fehl.

Temperatur nutzen: Egal, ob Sie den 3D-Drucker mit neuem Material versorgen, ihn erstmals bestücken oder den Kunststofffaden entladen wollen, stets muss die Düse heiß sein. In den meisten Fällen führen spezielle Menüs an den 3D-Druckern durch den Lade- und Entladevorgang. Einen Spezialfall bildet eine verstopfte Düse. Wiederum heizen Sie den Extruder auf Betriebstemperatur auf. Entladen Sie das Material, wie vom Gerätehersteller empfohlen. Danach schalten Sie den 3D-Drucker aus und nehmen ihn vom Netz, indem Sie den Stecker ziehen. Mit einem stabilen Draht reinigen Sie das Innere der Düse, solange sie noch heiß ist. Danach entfernen Sie etwaige Kunststoffreste, die sich außen festgesetzt haben. Ist alles sauber, starten Sie den Ladevorgang. Wiederum beginnt er mit dem Aufheizen der Druckdüse. Erst danach laden Sie das Material, das nun wieder widerstandslos durch die Düse laufen dürfte.

Video: Welchen 3D-Drucker / -Scanner kaufen?
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