3D-Drucker Tropft vor dem Drucken – Ursachen und Lösungen

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Wenn dich dein 3D-Printer zum Verzweifeln bringt, weil das Filament bereits vor dem Druck aus der Nozzle tropft, solltest du dir unseren Guide durchlesen.

In unserem Guide lernst du die Ursachen für dieses Problem kennen. Nur wenn du die Problem-Ursache verstehst, kannst du die geeigneten Vorkehrungen und Einstellungen treffen. 

Wir stellen dir effektive Maßnahmen vor, damit du das Heraustropfen von Filament vor dem Drucken künftig vermeiden kannst.

Man spricht von einer Überextrusion, wenn der 3D-Printer mehr Filament als nötig liefert. Der überflüssige Werkstoff sammelt sich oft an der Außenseite des dreidimensionalen Objekts an und führt zu unschönen Printresultaten.

Bevor wir ins Detail gehen, sind dies die wichtigsten Tipps, wie du verhinderst, dass dein 3D-Drucker vor dem Drucken tropft:

• Rückzugsgeschwindigkeit richtig einstellen
• Zeit in der Luft minimieren
• Durchmesser von Druckerdüse und Filament müssen stimmen
• Reinige deine Druckerdüse
• Austausch verschlissener Düsen
• Druck in Extruder-Düse durch richtige Coasting Einstellungen minimieren
• Verwende nur trockenes Filament

Vor dem Drucken einfrieren

Wenn du deinen 3D-Drucker auf Temperatur bringst und sich der Druckkopf nicht in der idealen Position befindet, kann Filament austreten.

Lösung:

Heutzutage sind innovative Generatoren am Markt, welche eine perfekte Position des Druckkopfes vor dem Hochfahren der Hitze sicherstellen.

Empfehlenswert ist der Großteil der Gcode-Generatoren.

Wenn du allerdings zu Beginn des Printvorgangs manuell vorheizt und kein Filament mehr hast, kannst du das Hotend durch das manuelle Extrudieren von ein wenig Werkstoff leicht grundieren. Drücke hierfür einige Male die Extrusionstaste, bis der Filamentfluss gleichmäßig ist.

Entferne das überschüssige Filament und starte gleich darauf mit dem 3D-Druck.

Bespannen oder Nässen

Ein häufiger Druckfehler ist Stringing. Wenn auf deinen Objekten unschöne Haare aus Filament auftreten, sickert Werkstoff aus der Düse. Das Filament tritt ungewollt aus und mindert dies Qualität deines dreidimensionalen Objektes drastisch.

Das Stringing-Problem tritt meist dann auf, wenn sich der Extruder von einem Ort zu einem anderen bewegt.

Lösung:

Wenn du mit Simplify3D arbeitest, kannst du dieses Problem durch entsprechende Einstellungen beseitigen.

Am häufigsten kann die Einstellung des Zurückziehens die übermäßige Bespannung bekämpfen.

Wenn du das Zurückziehen aktivierst und dein Extruder einen Abschnitt des Objekts gedruckt hat, tritt diese Gegenmaßnahme in Kraft. Das Filament wird nach hinten in die Düse gezogen. Erst wenn es an der Zeit ist, wieder mit dem Print zu starten, wird der Werkstoff in die Düse zurückgeschoben und es wird von der Spitze extrudiert.

Du aktivierst die Einstellung des Zurückziehens, indem du auf „Prozesseinstellungen bearbeiten“ klickst. Somit gelangst du auf die Registerkarte des Extruders.

Volle Artikel: 

• PLA Stringing Guide: 12 Lösungen zur Vermeidung von Härchen
• TPU-Stringing Verhindern – Probiere diese Einstellungen

Extraktionsentfernung

Die bedeutendste Rückzugseinstellung ist die Rückzugsentfernung. Die Rückzugsentfernung bestimmt, wie viel Filament aus der Düse gezogen wird. Je mehr Werkstoff die Düse zurückzieht, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Filament ungewollt aus der Düse sickert, während sich der Druckkopf bewegt.

Beim Großteil der Direktantriebsextruder ist ein Rückzugsabstand zwischen 0,5 und 2,0 mm erforderlich.

Solltest du einen Bowden-Extruder besitzen, musst du den Rückzugsabstand größer wählen.

Da der Abstand zwischen der beheizten Düse und dem Extruderantriebsrad länger ist, kann ein Wert bis zu 15 mm erforderlich sein.

Sollte das Stringing-Problem auftreten, ist es ratsam, den Rückzugsabstand schrittweise um einen Millimeter zu erhöhen.

Rückzugsgeschwindigkeit

Eine weitere wichtige Rückzugseinstellung ist die Rückzugsgeschwindigkeit.

Dieser Wert bestimmt, ob das Filament schnell oder langsam zurückgezogen wird. 

Wenn die gewählte Rückzugsgeschwindigkeit zu langsam ist, besteht die Gefahr, dass der flüssige Kunststoff langsam durch die Düse sickert. Das Filament tritt also aus der Düse, bevor der Extruder seinen neuen Bestimmungsort erreicht hat.

Wenn du die Rückzugsgeschwindigkeit zu schnell eingestellt hast, ist das Risiko hoch, dass sich das 3D-Filament in der Düse vom heißen Kunststoff lösen. Es besteht auch die Gefahr, dass Teile deines Filaments abgeschliffen werden, wenn sich das Antriebsrad zu schnell bewegt.

Meist funktioniert der Rückzug am besten, wenn die Rückzugsgeschwindigkeit den sogenannten Sweet Spot erreicht. Dieser liegt zwischen 1200 und 6000 Millimetern pro Minute, also bei 20 bis 100 Millimetern je Sekunde.

Glücklicherweise hat die Slicer-Software Simplify3D bereits zahlreiche vorkonfigurierte Profile bereitgestellt, welche dir als Ausgangspunkt für die ideale Rückzugsgeschwindigkeit dienen können. Der perfekte Wert variiert allerdings je nach verwendetem Filament. Du wirst also experimentieren müssen, um festzustellen, bei welcher Rückzugsgeschwindigkeit das Filament nicht ungewollt aus der Düse tritt.

Temperatureinstellung

Nachdem du die Einstellungen in Bezug auf den Rückzug überprüft hast, solltest du deine Aufmerksamkeit auf die Temperatur des Extruders richten. Eine zu hohe Extruder-Temperatur ist die zweithäufigste Ursache für das Problem des übermäßigen Bespannens.

Ist die Temperatur zu hoch, leidet das Filament in der Düse an einer zu geringen Viskosität und kann folglich leichter aus der Düse austreten.

Wenn das Filament zu stark erhitzt wird, schafft es der Lüfter nicht mehr, den 3D-Werkstoff entsprechend zu kühlen. Folglich läuft das flüssige Filament unkontrolliert nach.

Verringere die Extruder-Temperatur zuerst um fünf Grad Celsius und überprüfe, ob sich das Problem des Stringings verbessert. Sollte keine Besserung auftreten, minimierst du die Temperatur um weitere fünf Grad Celsius. Schon minimale Änderungen können sich erheblich auf die endgültige Qualität deines dreidimensionalen Objekts auswirken.

Passe die Einstellung an, indem du auf „Prozessoreinstellungen bearbeiten“ klickst.

Wähle auf der Registerkarte die Einstellung „Temperatur“ und aus der linken Liste deinen Extruder aus, führe einen Doppelklick aus und bearbeite den Sollwert der Temperatur. Reduziere die Extruder-Temperatur nur in kleinen Schritten von jeweils fünf Grad Celsius!

Bewegungen über freie Flächen

Wie bereits erläutert, tritt das Stringing-Problem auf, wenn sich dein Extruder von A nach B bewegt und wenn während dieser Bewegung flüssiger Kunststoff aus der Düse sickert.

Die Länge der Bewegung über die freien Flächen hat einen großen Einfluss auf das Fädenziehen.

Achte darauf, dass die Bewegungen des Druckkopfs über den Freiflächen so kurz als möglich sind. Grund hierfür ist, dass bei kurzen Bewegungen weniger Zeit bleibt, damit das Filament aus der Düse sickern kann. Die Wahrscheinlichkeit des Besaitungs-Problems ist bei langen Bewegungen größer.

Zum Glück wartet die Slicer-Software Simplify3D mit nützlichen Funktionen auf, dank deren Hilfe du die Länge dieser Bewegungen reduzieren kannst. Die smarte Software kann den sogenannten Verfahrweg automatisch anpassen und stellt somit sicher, dass die zurückgelegte Strecke der Düse über den Freiraum extrem kurz ist.

In zahlreichen Fällen ist Simplify3D sogar in der Lage, einen Fahrweg ohne Überquerung eines offenen Raums zu finden. Somit kannst du verhindern, dass das vor dem Druck austretende Filament zum Stringing führt, da sich der Druckkopf niemals außerhalb befindet.

Aktiviere diese Funktion, indem du auf „Registerkarte erweitert“ klickst. Wähle die Einstellung „Umrisse für Reisebewegungen vermeiden“.

Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit spielt eine entscheidende Rolle. Wenn du die Bewegungsgeschwindigkeit deines 3D-Druckers erhöhst, verkürzt sich die Zeit, welche dein Extruder beim Bewegen benötigt. Folglich bleibt dem Filament weniger Zeit, aus der Düse zu treten.

Überprüfe die Bewegungsgeschwindigkeit deines 3D-Printers, indem du die Prozesseinstellungen aufrufst. Klicke auf die Registerkarte „Geschwindigkeiten“.

Die Bewegungsgeschwindigkeit der beiden Achsen gibt die Fahrgeschwindigkeit von der einen zu anderen Seite an. Meist besteht zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit der X- und Y-Achse und der Zeit, in der sich der Extruder über der Freifläche aufhält, ein direkter Zusammenhang.

Wenn dein 3D-Drucker in der Lage ist, den Druckkopf schneller zu bewegen, solltest du die Geschwindigkeit schrittweise erhöhen.

Filament- und Düsendurchmesser

Achte darauf, dass du den Durchmesser des Filaments mit dem Durchmesser der Düse abgleichst. Nur wenn die angegebenen Werte mit den Parametern übereinstimmen, sind ausgezeichnete Druckergebnisse möglich.

Auf der Verpackung des Filaments ist der jeweilige Durchmesser angegeben. Die meisten Werkstoffe weisen einen Durchmesser von 2,85 oder 1,75 Millimetern auf.

Wenn du mit einer älteren Slicer-Version arbeitest, musst du beide Parameter manuell eintragen.

Flussrate

Die Flussrate hat einen entscheidenden Einfluss auf das Druckergebnis. Überprüfe die Flussrate und stelle sicher, dass diese bei 100 Prozent liegt. Dieser Wert ist bei den meisten 3D-Druckern ideal. 

Jedoch benötigen einige Printer eine Flussrate, welche ein wenig abweichen kann. In diesem Fall solltest du die Flussrate um einige Prozent reduzieren.

Linienbreite

Einige User berichten davon, dass sich das Druckergebnis verbessert, wenn sie die Linienbreite geringfügig reduzieren. Generell sollte der Durchmesser der Düse mit der Breite der Linie übereinstimmen, jedoch können bereits geringfügige Veränderungen das Printresultat verbessern.

Materialextruder

Nur wenn die geeignete Menge an Filament extrudiert wird, ist die Basis für ein ausgezeichnetes Druckergebnis geschaffen. Somit solltest du den Materialextruder kalibrieren. Nur so kannst du sicherstellen, dass die entsprechende Menge an Filament geliefert wird.

Hierfür musst du Steps pro Millimeter überprüfen und gegebenenfalls nachjustieren.

Austausch der Düse

Bei Düsen handelt es sich um Komponenten, die nach häufigem Gebrauch Spuren von Verschleiß aufweisen. Speziell wenn du abrasives Filament einsetzt, leiden Düsen aus Messing und der Durchmesser vergrößert sich. 

Ein vergrößerter Durchmesser der Düse birgt das Risiko, dass mehr flüssiges Filament austritt und es zum unliebsamen Tropfen vor dem Druck kommt. Aus diesem Grund solltest du verschlissene Düsen gegen neue austauschen.

Reinigung der Düse

Nur wenn die Düse frei von Filament-Resten und sauber ist, kannst du einen regelmäßigen Materialfluss sicherstellen.

Voller Artikel: Eine 3D-Druckerdüse Reinigen | Alle Methoden Step by Step

​Coasting

Wenn sich in der Extruder-Düse zu viel Druck aufbaut, kann Filament ungewollt aus der Düse treten, da es herausgedrückt wird.

Wenn sich am Ende einer Schicht Tropfen bilden, solltest du die Coasting-Einstellung aktivieren. Nur so ist es möglich, den aufgebauten Druck im Extruder zu entlasten, da sich die Extrusion kurz vor dem Druckende abschaltet. Erhöhe den Wert schrittweise, bis keine Tropfen mehr sichtbar sind.

Startpunkt

Du kannst unschöne Tropfen auf deinem Objekt vermeiden, indem du den Startpunkt manuell auswählst. Entscheide dich für einen Startpunkt, der sich auf der Innenseite deines Objektes befindet. Sollte ein Tropfen Filament austreten, gelangt dieser nicht auf die Außenseite.

​Filament

Verwende ausschließlich trockenes Filament, da feuchtes Filament Druckfehler begünstigt. Die aufgenommene Feuchtigkeit wandelt sich in der Düse in Dampf um und der dabei entstandene Druck kann sich erst am Ausgang der Düse abbauen. Meist führt der Druckabbau dazu, dass Filament aus der Düse tropft.

Verpacke deine Filamentrolle nach dem Einsatz stets luftdicht, da 3D-Werkstoff dazu neigt, Wassermoleküle aufzunehmen. Verwende hierfür Vakuumierbeutel, da diese den idealen Schutz vor Feuchtigkeit und Luft bieten.

Zudem solltest du dein Filament nur dann der Originalverpackung entnehmen, wenn ein Druckauftrag erledigt werden muss.

Voller Artikel zum Thema: Filamente Trocknen: PLA, ABS, Nylon und Co.

Fazit

Wenn du das ungewollte Heraustropfen von Filament vor dem Print verhindern möchtest, kannst du auf unsere 16 Tipps zurückgreifen. Überprüfe deine gewählten Slicer-Einstellungen, führe stets nur geringfügige Änderungen durch und arbeite einen Punkt nach dem anderen ab!            

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