Spaghetti im 3D-Druck Vermeiden: Schritt-für-Schritt Guide

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Tritt der Spaghetti Fehler im 3D Druck auf, muss der Druck neu gestartet werden. Dadurch können hohe Kosten durch unnötigen Filament Verbrauch. Da es nicht immer ganz eindeutig ist, woher der Fehler kommt, entsteht durch das Spaghetti-Phänomen oft viel Frustration.

Der Spaghetti Fehler im 3D Druck entsteht dadurch, dass die Nozzle Filament in der Luft und nicht auf einer bereits gedruckten Schicht extrudiert. Hauptursachen hierfür sind eine schlechte Druckbett-Haftung oder Schichtverschiebungen (Layer Shifts).

Wie du all diese Ursachen vermeiden kannst und das Spaghetti Problem für immer beseitigst, erfährst du in diesem Artikel.

Ursachen des Spaghetti-Fehlers im 3D Druck

Für den Spaghetti Fehler kommen verschiedene Ursachen in Betracht. Dabei sind ein paar von ihnen wesentlich wahrscheinlicher als andere. Der Hauptgrund für den Spaghetti Fehler ist eine schlechte Druckbett-Haftung oder ein Layer Shift.

Hier sind alle möglichen Ursachen des Spaghetti-Fehlers im 3D-Druck:

• Druckbett-Haftung
• Layer Shift
• Zu wenig Supports
• Warping
• Schlechte Überhänge
• Verstopfte Nozzle
• Zu enger Bowden Schlauch

Ich habe schon dutzende verschiedene 3D Drucker verwendet und mehrere Tausend Stunden 3D Druck hinter mir. Den Spaghetti Fehler habe ich natürlich auch häufig beobachten können und kann in etwa einschätzen, wie wahrscheinlich die erwähnten Ursachen bei dir sein werden.

Die Gliederung in diesem Artikel ist daher nach dieser Häufigkeit sortiert. Bei der Fehlersuche, um den Spaghetti Fehler bei dir abzustellen, solltest du daher in dieser Reihenfolge arbeiten. Versuche als Erstes die Druckbett-Haftung zu erhöhen, dann Layer Shifts zu vermeiden und so weiter.

Wenn du all diese Schritte befolgst, wirst du keine Spaghetti Fehler mehr bekommen!

Spaghetti Fehler im 3D Druck Vermeiden

Druckbett-Haftung Erhöhen

Wenn die Druckbett-Haftung während eines 3D Drucks versagt, bewegt sich das gedruckte Objekt frei über das Druckbett. Irgendwann befindet sich die Nozzle dann nicht mehr über dem Objekt und druckt frei in der Luft. Eine versagende Druckbett-Haftung ist der häufigste Fehler für den Spaghetti Druckfehler.

Um die Druckbett-Haftung zu erhöhen, gibt es insgesamt 10 bewährte Schritte. Die ersten beiden davon, die Druckbett Reinigung und die neue Nivellierung des Druckbetts, gehören mit zu den Grundlagen, die ohnehin bei jedem Druck eingehalten werden sollten.

Die restlichen Schritte dieser Liste erhöhen die Druckbett-Haftung und sollten in der aufgeführten Reihenfolge angewendet werden, um den Spaghetti Druckfehler zu vermeiden.

1. Druckbett reinigen: Das heiße Filament kann nur am Druckbett haften, wenn sich darauf keine Fremdkörper wie Filamentreste oder Staub befinden. Auch Fette und Klebstoffreste können die Druckbett–Haftung verringern.
2. Druckbett neu nivellieren: Falls das Druckbett uneben ist, kann sich das Objekt während des Drucks bevorzugt an einer Seite des Druckbetts lösen. Um dies zu vermeiden, ist eine sorgfältige Nivellierung des Druckbetts nötig.
3. Z–Offset verringern: Der Abstand der Nozzle zum Druckbett wird z-Offset genannt. Je kleiner er ist, desto stärker wird das Filament auf das Druckbett gepresst. Es kann dann besser in die kleinen Vertiefungen des Druckbetts fließen und erzeugt eine bessere Haftung. Stelle den z-Offset aber nicht zu klein ein, da du sonst einen Elefantenfuß erzeugst oder die Extrusion komplett verhinderst.
4. Druckgeschwindigkeit der ersten Schicht verringern: Je langsamer die erste Schicht gedruckt wird, desto länger bleibt das extrudierte Filament heiß und flüssig. Dadurch hat es länger die Möglichkeit in die kleinen Vertiefungen des Druckbetts zu fließen, wodurch eine bessere Druckbett-Haftung entsteht.
5. Kühlung der ersten Schicht deaktivieren: Auch hierdurch wird die Dauer, die das Filament zum Abkühlen benötigt, verlängert.
6. Druckbett–Temperatur erhöhen: Mit dieser Einstellung hast du auch einen Einfluss darauf, wie lange das Filament der ersten Schicht heiß und flüssig bleibt. Sei aber vorsichtig mit dieser Einstellung, da du schnell mit zu hohen Werten einen Elefantenfuß erzeugst.
7. Dickere und höhere Linien der ersten Schicht: Je größer der Querschnitt der gedruckten Linie ist, desto größer ist die thermische Masse. Durch die Trägheit der Abkühlung bleibt das Filament auch hierdurch länger heiß und kann sich besser mit dem Druckbett verbinden.
8. Raft oder Mauseohren verwenden: Die Druckbett-Haftung lässt sich auch durch eine breitere Grundfläche des Objekts erhöhen. Ein Raft erzeugt eine sehr große erste Schicht, auf dem das Objekt gedruckt wird. Mauseohren sind kleine Brims, die an den Ecken eines Objekts gedruckt werden.
9. Klebstoff verwenden: Mit Klebstoffen wie Haarspray, Klebestiften oder Blue Tape kannst du die Druckbett-Haftung direkt vergrößern. Es gibt aber auch spezielle 3D Druck Klebstoffe wie Magigoo.
10. Druckbett Oberfläche austauschen: Manche Druckbett-Materialien eignen sich besser als andere, um eine gute Haftung für bestimmte Filamente zu erzeugen. Meiner Erfahrung nach entsteht der Spaghetti Druckfehler auf einem PEI Druckbett* am seltensten.

Falls du mehr über die einzelnen Schritte erfahren möchtest, solltest du dir den kompletten Guide zur Verbesserung der Druckbett-Haftung durchlesen.

Wenn du diese Schritte zur Verbesserung der Druckbett-Haftung abgehakt hast, solltest du die wahrscheinlichste Ursache für den Spaghetti Druckfehler ausgemerzt haben. Falls du trotzdem noch Probleme damit haben solltest, solltest du nach Schichtverschiebungen Ausschau halten.

Layer Shifts Vermeiden

Meiner Erfahrung nach ist die zweithäufigste Ursache für den Spaghetti Fehler im 3D Druck ein Schichtversatz („Layer Shift„). Bei einem Layer Shift wird aus einem bestimmten Grund eine Schicht nicht mehr exakt auf der darunter liegenden gedruckt. Die bereits gedruckten Schichten sind dann versetzt.

Je nachdem wie stark die Schicht versetzt wurde, druckt die Nozzle das Filament danach vielleicht über leerem Raum und produziert so den gefürchteten Spaghetti Fehler.

Es gibt auch hier verschiedene Ursachen, die einen Layer Shift zur Folge haben können. Ein paar davon haben wir durch die Verbesserung der Druckbett-Haftung und der Nivellierung des Druckbetts schon beseitigt.

Um den Spaghetti Druckfehler durch Layer Shifts zu vermeiden, kannst du folgende Schritte durchführen:

1. Zahnriemen spannen: Wenn die Zahnriemen zu locker gespannt sind, können sie beim Richtungswechsel des Druckkopfes durchrutschen. Falls du nach dem Druck noch feststellen kannst, in welche Richtung die Schicht verschoben worden ist, kannst du identifizieren, welcher der beiden Zahnriemen gespannt werden muss. Spanne den Zahnriemen so weit, bis er beim Zupfen mit dem Finger einen hellen Ton abgibt.
2. Druckgeschwindigkeit verringern: Bei einer viel zu hohen Druckgeschwindigkeit kann es sein, dass die Schrittmotoren nicht mithalten können und einzelne Schritte auslassen. Auch führt eine höhere Druckgeschwindigkeit häufiger dazu, dass der Zahnriemen durchrutscht. Daher gibt es häufiger die Kombination aus nicht fest genug gespannten Zahnriemen und einer zu hohen Druckgeschwindigkeit.
3. Fremdkörper aus Achsen und Zahnriemen entfernen: Über die Zeit können sich Filamentreste und Staub an den bewegenden Teilen des 3D Druckers ablagern. Je mehr dieser Fremdkörper in den bewegenden Teilen stecken, desto höher wird die Wahrscheinlichkeit einer Blockade.
4. Elektronik kühlen: An besonders heißen Sommertagen habe ich durch überlastete Elektroniken einen Layer Shift und damit auch den Spaghetti Fehler beobachten können. An solch heißen Tagen könntest du eine zusätzliche Kühlung für die Elektronik des 3D Druckers in Betracht ziehen.
5. Kollisionen mit z-Hop vermeiden: Während einer Bewegung ohne Extrusion kann es manchmal passieren, dass die Nozzle an schon gedruckten Stellen des Objekts hängen bleibt. Besonders wenn du ein Problem mit Warping hast, ist dies wahrscheinlich. Die Einstellung z-Hop im Slicer führt dazu, dass die Nozzle nach der Extrusion ein Stück nach oben fährt, bevor sie sich bewegt.
6. Starke Vibrationen vermeiden: Ein Layer Shift kann auch dadurch zustande kommen, wenn der 3D Drucker starken Vibrationen ausgesetzt ist. Mit geeignetem Stoßdämpfern unter den Füßen des 3D Druckers kannst du dies vermeiden.

Falls du weiterhin Probleme mit Layer Shifts haben solltest, kannst du dir die einzelnen Lösungsansätze im detaillierten Guide dazu durchlesen: Schichtverschiebungen/-Versatz (Layer Shift) Verhindern

Supports Verbessern

Bei Objekten mit Überhängen oder leichten Schrägen, können Stützstrukturen (Supports) dabei helfen, den Spaghetti Druckfehler zu vermeiden. Auch mit schlechten Supports kann der Spaghetti Fehler auftreten, wenn ihre Stützfunktion unzureichend ist.

Manchmal bemerkst du den Spaghetti Druckfehler erst, wenn du nach mehreren Stunden nachschaust, ob der 3D-Druck fertig ist. Falls du jedoch eine Kamera zu Überwachung installiert hast oder zufällig zur richtigen Zeit den Druck beobachtest, kannst du feststellen, ob unzureichende Supports die Ursache des Spaghetti-Fehlers sind.

Falls du Überhänge in deinem 3D Druck hast, solltest du die Stützstrukturen in deinem Slicer aktivieren. Dadurch werden Überhänge gestützt, damit die Nozzle das Filament auf einer Grundlage drucken kann und nicht in der Luft.

Dabei ist die Positionierung essenziell und welche Einstellungen du im Slicer definierst. Falls du zu viele Supports druckst, verschwendest du unnötig viel Filament, bei zu wenigen Supports könnte es jedoch zum Spaghetti Fehler kommen.

Falls du trotzdem noch an diesen Stellen den Spaghetti Fehler vermutest, versuche die Stützstrukturen deines Objekts zu optimieren und sie stabiler zu machen. Dazu kannst du unter anderem ihre Dichte erhöhen, die Schwelle ab der Support generiert werden verringern, oder ein Brim für eine bessere Druckbett-Haftung der Supports drucken.

Wenn du dies nur an bestimmten Stellen einstellen und die Stützstrukturen beim Rest deines Objekts nicht verändern möchtest, kannst du die Support Blocker in Cura dafür benutzen.

Setze einen Support Blocker an die Stelle, an der du die Einstellungen für die Supports verändern möchtest. In den Einstellungen für die überlappenden Bereiche des Support Blockers mit deinem Objekt kannst du alle Einstellungen der Supports verändern. Im obigen Beispiel habe ich die Schwelle ab der Support generiert werden verringert, wodurch mehr Supports für diese Stelle generiert werden.

Warping Vermeiden

Durch starkes Warping können Kollisionen entstehen, bei denen die Nozzle das Druckobjekt verschiebt. Dann findet die Nozzle nicht mehr die Stelle, an der sie drucken sollte und druckt in der Luft weiter und der Spaghetti Fehler entsteht.

Hat sich das Druckobjekt während des Drucks stark verzogen, kann ein Teil davon weiter nach oben ragen, als es eigentlich sein sollte. Die Nozzle kann dies nicht erkennen und fährt in das bereits gedruckte Objekt hinein.

Auch wenn du eine optimale Druckbett-Haftung hast, kannst du ein Ablösen des Objekts kaum vermeiden, wenn die Nozzle mit dem Objekt kollidiert.

Warping kann sehr viele Ursachen haben. Es kommt auch häufig darauf an, welches Filament du verwendest. Manche Filamente neigen viel stärker zu Warping als andere. Vor allem ABS ist dafür bekannt, sich stark zusammenzuziehen, während es sich abkühlt. Wenn es sich dadurch teilweise vom Druckbett löst, kann einen Teil des Objekts nach oben ragen und mit der Nozzle kollidieren.

Durch die Verbesserung der Druckbett-Haftung wirst du einen der größten Ursachen für Warping schon abgestellt haben. Um den durch Warping verursachten Spaghetti Fehler ganz zu vermeiden, musst du die Abkühlung des Objekts verlangsamen oder ganz verhindern.

Bei manchen Filamenten reicht es aus, die Kühlung während des Druckens zu reduzieren, wie bei manchen PETG-Filamenten etwa. Bei anderen Filamenten, wie ABS, benötigst du dazu eine warme und homogene Umgebungstemperatur. Kalte Luftströme lassen das Filament zu schnell abkühlen.

Am besten eignet sich dafür ein passendes Gehäuse oder ein Zelt. Es gibt ein 3D Drucker Zelt von Creality, das für viele 3D Drucker passt und eine warme und homogene Umgebungstemperatur bietet. Die Temperatur des Druckbetts reicht aus, um die Umgebungstemperatur innerhalb des Zelts zu erwärmen.

Für kleine Objekte reicht es aus, wenn du ein Draft Shield um das Objekt herum druckst. Dies ist eine dünne Mauer aus Filament, die das Objekt vor kalten Luftströmen schützt. Die Luft zwischen dem Objekt und dem Draft Shield ist wärmer als die sonstige Umgebungsluft, da sich dort die Hitze des Druckbetts sammelt.

Mit diesen Maßnahmen solltest du die wichtigsten Ursachen für Warping vermeiden und damit auch den Spaghetti Fehler, der durch Kollisionen mit einem verzogenen Teil des Objekts ausgelöst wird.

Wenn du mehr über Warping, dessen Ursachen und Lösungen erfahren möchtest, solltest du dir diesen Artikel durchlesen: Warping beim 3D-Druck | Guide mit Ursachen und Lösungen

Überhänge Verbessern

Oft entsteht der Spaghetti Fehler im 3D Druck unter Überhängen. Dabei kann es dann entweder zu einem fatalen Spaghetti-Fehler kommen, bei dem das komplette Objekt nicht mehr korrekt weiter gedruckt wird, oder es kommt nur zu einem partiellen Spaghetti-Fehler unter Überhängen.

Falls du für diese Überhänge keine Supports verwenden möchtest, musst du deine Druckeinstellungen optimieren. Vor allem ist hierbei die Drucktemperatur, die Kühlung und die Druckgeschwindigkeit essenziell, um Überhänge korrekt drucken zu können.

1. Verringere die Drucktemperatur in kleinen Schritten, damit das Filament nicht ganz so flüssig ist und schneller aushärtet, wenn es über einem Überhang gedruckt wird.
2. Erhöhe die Kühlung, damit das Filament nach der Extrusion schneller aushärtet und bei Überhängen nicht durchhängen kann.
3. Reduziere die Druckgeschwindigkeit, damit das extrudierte Filament mehr Halt zwischen der Nozzle und dem zuvor gedruckten Filament findet. Fährt die Nozzle zu schnell weg, hat das Filament keine Chance durch die Kühlung abzukühlen und findet nur suboptimalen Halt an der schon gedruckten Seite.

Falls du Cura verwendest, kannst du die Bridge Settings aktivieren. Damit werden Überhänge anders gedruckt als der Rest des Objekts. Damit kannst du für die Überhänge die Einstellungen im Slicer auf andere Art definieren als beim Rest des Objekts. Ich verwende die Bridge Settings von Cura bei jedem Objekt mit größeren Überhängen und wende dabei die oben angegebenen Tipps an.

Falls du dich dafür interessierst, erfährst du hier, wie du diese Funktion nutzen kannst: Cura Brückeneinstellungen (Bridge Settings) | Anleitung

Nozzle Reinigen

In manchen Fällen kann eine verstopfte Nase den Spaghetti Fehler im 3D Druck verursachen. Wenn die Nozzle während des Drucks verstopft wird und sich danach durch den größer werdenden Druck des Extruders wieder frei wird, könnte sie eine Stelle oder sogar eine ganze Schicht des Objekts nicht gedruckt haben.

Sobald die Nozzle dann wieder frei wird, druckt sie das Filament frei in der Luft und der Spaghetti Fehler entsteht. Es ist daher wichtig, die Nozzle eines 3D Druckers regelmäßig zu säubern und von Fremdkörpern zu befreien.

Je nachdem wie stark die Verstopfung ist, gibt es verschiedene Methoden, um sie zu reinigen:

1. Reinigungsfilament*: Mit Reinigungsfilament kannst du verkohlte Filamentreste im Hotend hinausspülen. Es wird nicht zum Drucken verwendet, es wird nur etwas extrudiert bis kein Schmutz mehr an ihm haftet.
2. Nadel: Mit einer feinen Nadel können hartnäckigere Verstopfungen in der Nozzle gelöst werden. Viele moderne 3D-Drucker kommen schon mit einer Nadel für die Nozzle im Lieferumfang. Andererseits ansonsten gibt es online praktische Reinigungssets*.
3. Aceton: Bei sehr hartnäckigen Verstopfungen kannst du die Nozzle ausbauen und in Aceton einlegen. Der Kunststoff im Inneren der Nozzle wird durch das Aceton aufgelöst.

Um den Spaghetti Fehler durch eine verstopfte Nozzle zu vermeiden, solltest du sie regelmäßig vor Verstopfungen schützen. Vor und nach jedem Druck kannst du die Nozzle dafür oberflächlich mit einem Stück Papier bei Drucktemperatur abwischen, um Filamentreste zu entfernen. Eine regelmäßige Anwendung von Reinigungsfilament hält das Innere der Nozzle sauber.

Falls du mehr über die Reinigung deiner Nozzle erfahren möchtest, kannst du in diesem Artikel hineinschauen: Verstopfte 3D-Drucker Nozzle Reinigen | Nadel, Aceton & Co.

Größere Nozzle Verwenden

Falls du oft mit Filamenten mit Zusätzen arbeitest, lohnt sich eine größere Nozzle. Durch Zusätze wie Holz oder Carbon ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass sich störende Filamentreste im Inneren der Nozzle ablagern und sie während des Drucks Verstopfung können.

Wenn sich diese Zusätze in der Nozzle ablagern, kann es während des Drucks zu einer Verstopfung kommen, die sich spontan auch wieder lösen kann. Auch auf diesem Weg kann der Spaghetti Fehler im 3D Druck entstehen. Ich habe diese Ursache zwar nur selten beobachten können, jedoch könnte es genau die Lösung für dich sein.

Standardmäßig verwenden FDM 3D Drucker eine 0,4 mm Nozzle. Bei solchen Filamenten könnte es sich lohnen, auf eine 0,6 oder 0,8 mm Nozzle umzusteigen. In einer breiteren Nozzle hat das Filament mehr Platz, um zu fließen und toleriert auch größere Partikel im Filament.

Der Nachteil an einer größeren Nozzle ist natürlich, dass du vielleicht etwas an Genauigkeit eingebüßt. Je größer der Durchmesser der Nozzle wird, desto höher werden auch die Schichten.

Die Schichthöhe, die du mit einer Nozzle erreichen kannst, liegt zwischen 25 und 75% des Durchmessers der Nozzle. Wenn du also von einer 0,4 mm Nozzle auf eine 0,8 mm Nozzle umsteigst, ist die kleinste Schichthöhe nicht mehr 0,1 mm, sondern 0,2 mm.

Bowden Schlauch Austauschen

In seltenen Fällen kann der Spaghetti Fehler im 3D Druck auch durch einen zu dünnen Bowden-Schlauch verursacht werden. Bei einem Bowden Extruder wird das Filament vom Extruder durch einen langen Schlauch bis zum Hotend geführt. Wenn dieser etwas zu eng ist, kann das Filament manchmal stecken bleiben und teilweise die Extrusion verhindern.

Ich konnte diesen Fehler bisher nur ein einziges Mal beobachten. Es gibt aber wohl auch andere, die diesen Fehler hatten (Link zum Erfahrungsbericht).

Falls ein zu enger Bowden Schlauch die Ursache des Spaghetti-Fehlers bei dir sein sollte, wirst du vorher noch andere Druckfehler beobachten können. Fehlstellen oder andere Phänomene einer Unter-Extrusion, zeugen dafür, dass das Filament im Bowden Schlauch zu viel Reibung erfährt.

Ein weiteres Anzeichen hierfür wäre ein durchrutschender oder knackender Extruder, wenn der Extruder versucht das Filament durch den Schlauch zu drücken und dabei zu viel Widerstand entsteht. Dann knackt der Extruder, wenn er durchrutscht.

Falls du nach einem neuen Bowden-Schlauch suchst, kann ich dir die Schläuche von Capricorn* empfehlen. Sie haben eine sehr genaue Toleranz und bieten eine minimale Reibung.

Spaghetti Detective

Falls du den Spaghetti Fehler nicht in den Griff bekommst oder sichergehen möchtest, dass du den Druck rechtzeitig unterbrechen kannst, kannst du den Spaghetti Detective benutzen.

Dies ist eine Software und die über eine Kamera automatisch feststellt, ob es bei deinem 3D Druck zu einem Fehler gekommen ist oder nicht. Sobald die Software davon ausgeht, dass dein 3D Druck fehlgeschlagen ist, wirst du benachrichtigt und du kannst den Druck rechtzeitig abbrechen, ohne noch mehr Filament und Zeit zu verschwenden.

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