Cura Skirt | Beste Einstellungen für Filamentflow Test

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Ist die Haftung der ersten Schicht auf der Druckplatte nicht optimal, wird das Material beim Start des Druck seltsam ausgegeben oder braucht der Drucker ein bisschen Vorlauf, bevor die Materialausgabe zuverlässig arbeitet, ist ein Skirt zielführend. 

Die Hilfskonstruktion Skirt liegt mit etwas Abstand außen um das eigentliche Druckteil herum, schützt die empfindliche erste Lage vor Zugluft und sorgt dafür, dass der Filamentfluss erst einmal in Gang kommt und du Fehler frühzeitig erkennen kannst.

Damit diese Vorteile aber wirklich vorhanden sind, müssen die Einstellungen in Cura stimmen.

Skirt Vorteile und Nutzen

Der Skirt, zu Deutsch Rock, zählt zu den Hilfskonstruktionen. Als etwas dicker gedruckte Linie oder niedrige Mauer liegt er wie ein Röckchen außen um dein Druckobjekt. Das macht das Druckobjekt zwar nicht hübscher, aber als Hilfskonstruktion ist der Skirt durchaus sinnvoll: Er wird zuerst gedruckt. 

Du siehst also, noch während der Skirt gedruckt wird, ob der Filamentfluss zufriedenstellend ist, ob das Filament ausreichend auf der Bauplatte haftet, ob die zweite Lage an der ersten gut haftet und so weiter. 

Kurz zusammengefasst: Du siehst, ob der Druck sauber wird. 

Ist das nicht der Fall, kannst du sozusagen „on the fly“ Einstellungen korrigieren, das Leveling anpassen, Underextrusion beheben oder gegebenenfalls einfach den Druck noch einmal neu starten. 

Der Skirt ist schnell gedruckt und verbraucht nicht viel Material. Das bedeutet: Du hast die Chance, die Qualität des Drucks mit minimalem Material- und Zeitverlust zu überprüfen.

Skirt Einstellung in Cura

Dass du einen Skirt nutzt, ist also gar keine Frage. Aber wie genau stellt man das ein? Bei Cura sind die Einstellungen für den Skirt im Menü ganz gut versteckt. Du findest sie unter „Build Plate Adhesion Type„. Wenn du diese Einstellung nicht auf Anhieb findest, kannst du sie mit dem Suchfeld finden oder sie erst in den Cura-Einstellungen auf sichtbar einstellen.

Wählst du nun Skirt als Adhesion Type, kannst du 3 Einstellungen ändern:

• Skirt Line Count: Diese Einstellung ist vor Allem davon abhängig wie groß dein Modell ist. Mit einem Skirt willst du den Filament Flow testen. Ist der Skirt zu kurz, könntest du Probleme übersehen, ist er zu lang, verschwendest du Material. Je kleiner das Objekt also ist, desto höher muss dieser Wert sein.
• Skirt Distance: Dieser Wert bestimmt den horizontalen Abstand der ersten Skirt Linie zum eigentlichen Druckobjekt. Da der Skirt das Objekt nicht berühren sollte, ist dieser Wert immer > 1 mm und sollte 10 mm nicht überschreiten.
• Skirt/Brim Minimal Length: Mit diesem Wert kannst du die Skirt Line Count überschreiben und bestimmt wie viel Filament der Extruder mindestens für den Skirt verwenden soll bevor er mit dem eigentlichen Objekt anfängt. Diese Einstellung löst das Problem, dass du bei kleinen Objekten nicht schätzen musst wie viele Linien du brauchst. Es werden automatisch Linien hinzugefügt bis die minimale Länge gedruckt wurde.

Cura hat eine Standardeinstellung für den Skirt. Die sieht so aus:

• Skirt Line Count = 1
• Skirt Distance = 3 mm
• Skirt/Brim Minimal length = 250 mm

Arbeitest du zum ersten Mal mit einem Skirt, sind die voreingestellten Werte bei Cura eigentlich ganz gut. Sobald du Objekte mit verschiedenen Größen gedruckt hast, wirst du feststellen welche Einstellungen sich am besten bewähren.

Voreinstellungen übernehmen oder nicht?

Da im 3D-Druck immer viele Parameter zusammenkommen und das endgültige Druckergebnis nie von einem Parameter, sondern vom Zusammenspiel derselben abhängt, solltest du das einfach erst einmal ausprobieren. Der Skirt erfüllt seine Aufgabe, wenn er so lang oder groß ist, dass die Düse gleichmäßig druckt, bis das eigentliche Druckobjekt begonnen wird. Du nutzt den Skirt also erst einmal nur, um „die Düse frei zu schießen“ und die Einstellungen zu überprüfen.

Für letzteres kann es sinnvoll sein, den Skirt mehr als eine Lage hoch zu drucken. Standard sind ein bis zwei Lagen, mehr nicht. Druckst du einen höheren Skirt, gibt dir das Zeit, um die Bett-Ausrichtung noch einmal anzupassen, den Düsenabstand zu kontrollieren und andere Kleinigkeiten zu erledigen. 

Ein höherer Skirt hat aber noch einen Vorteil: Er schützt die innerhalb dieser Linie aufgebaute erste Druckschicht vor eventuell vorhandener Zugluft. Viele 3D-Drucker für den Heimgebrauch, sogenannte Desktop-Lösungen, verfügen nicht über eine geschlossene Druckkammer. Steht irgendwo ein Fenster offen, ist die Ritze unter der Tür nicht gestopft und das Schlüsselloch nicht abgeklebt, kann der Luftzug für ein zu schnelles Auskühlen der ersten Schicht beim Druckobjekt sorgen. Da ist allerdings nicht die eigentliche Aufgabe des Skirts.

Eigene Einstellungen hängen von Arbeitsweise ab

Letzten Endes geht es bei den Einstellungen für den perfekten Skirt unter Cura immer darum, die für die eigene Arbeitsweise und die aktuelle Aufgabe beste Lösung zu finden. Deshalb gibt es keine pauschalen Angaben, wie der Skirt perfekt wird. 

Der Skirt wird mit der gleichen Druckgeschwindigkeit ausgegeben wie das übrige Druckobjekt. Und was für das gesamte Druckobjekt die besten Einstellungen sind, hängt auch vom Filament ab.

Mögliche Fehler und ihre Behebung

3D-Druck Fans sind an Überraschungen gewöhnt: Das Druckobjekt fällt nie so aus, wie es soll. Denn es ist einfach nicht vorhersehbar, wie das Material auf die Einstellungen anspricht, welchen Einfluss die Druckumgebung hat und ob vorgenommenen Einstellungen zielführend sind. Die Haftung der ersten Schicht beim 3D Druck sind ausschlaggebend für ein gutes Druckergebnis. 

Denn haftet diese erste Schicht nicht optimal oder wird fehlerhaft aufgebaut, verschiebt sich das gesamte übrige Modell und kann nur mit Fehlern fertiggestellt werden. Der Skirt hilft, die Einstellungen in einer ersten Schicht noch vor der ersten Schicht zu überprüfen, sozusagen. Die gängigsten Probleme, die sich nach oder während dem Druck des Skirts noch beheben lassen, sind im Folgenden beschrieben:

Minderwertiges Filament

Das Filament wird über ein kleines Zahnrad im Drucker zur Druckdüse befördert. Greifen die Zähne nicht richtig, steht erstens kein Filament für den Druck zur Verfügung, und zweitens schreddern die Zähne das Filament beim misslungenen Transport, so dass die Führung nicht mehr greift und kleine Plastikspäne durch den Drucker wandern. 

Beides ist unerwünscht. Stellst du beim Druck des Skirts schon fest, dass das Filament nicht richtig befördert wird, brichst du den Druck gleich ab und legst anderes Filament ein.

Die Hersteller geben zwar den Durchmesser des Filaments an, aber es kommen immer mal wieder Abweichungen vor. Solange die sich im Bereich von maximal 0,1 Millimeter bewegen, ist das kein Problem. Oft ist es aber mehr – und dann wird das Filament zerpflückt statt befördert.

Extruder verstopft

Der Extruder muss natürlich frei sein, damit das flüssige Filament passieren kann. Manchmal klumpt aber abkühlendes Material nach dem Druck, hängt sich in den Extruder und verstopft die Düse. Das stellst du fest, wenn beim Druck des Skirts kein Material aus der Nozzle kommt. Fällt der Skirt gut aus, ist die Nozzle frei. 

Ist der Skirt schlecht gedruckt, brichst du den Druck ab und zerlegst den Extruder, soweit das geht. Gründlich reinigen kann helfen. Wenn du es eilig hast, nimmst du eine Ersatz-Düse. Oder du baust den Extruder nicht auseinander, sondern lässt sogenanntes Reinigungsmittel-Filament* durch den Extruder laufen.

Oozing

Die erste Schicht wird nur dann wirklich regelmäßig aufgetragen, wenn von Anfang an Material aus dem Extruder kommt. Aber gerade am Anfang des Drucks kann es zu einer Unterversorgung mit Material kommen. Denn der Extruder heizt vielleicht vor, oder er ist nach dem letzten Druck noch nicht ausreichend abgekühlt. 

In beiden Fällen ist das Filament in der Düse flüssig, bevor es wirklich benötigt wird. Es tropft heraus, das wird als Oozing bezeichnet. Wird dann der Druck gestartet, kann die Düse erst einmal kein Filament ausgeben, denn es ist keines mehr da. es muss erst durch den Extruder gefördert werden und durch das Heizelement verflüssigt werden. Danach kann die erste Schicht aufgetragen werden. Bis es soweit ist, musst du warten. 

Das Phänomen heißt dann Underextrusion (zu wenig Extrusion) und führt zu einer fehlerhaften, lückenhaften ersten Schicht. Sitzt diese lückenhafte erste Schicht im Skirt, ist dein Druckobjekt immer noch fehlerfrei. Bis der 3D-Drucker den Skirt gedruckt hat, ist das Filament wieder im Fluss.

Manchmal wird Underextrusion aber auch durch das Druckbett verursacht. Die Gründe dafür können eine schlecht ausgerichtete Z-Achse, Verunreinigungen oder zu viel Öl sein.

Schlechte Druckbettausrichtung

Richtest du die Bauplatte vor dem Druck nicht richtig aus, führt das zu einem schlechten Druckergebnis. Denn bei einer schiefen Druckplatte befindet sich die Düse auf der einen Seite zu nah an der Platte. Sie verstopft, weil sie das Material nicht ausgeben kann. Vielleicht liefert sie auch zu wenig oder gar kein Material. 

Auf der anderen Seite ist die Düse dann zu weit von der Bauplatte entfernt, was zu Problemen mit der Haftung des Filaments auf der Bauplatte führt. Haftet das Filament nicht, wird die erste Schicht schlecht gedruckt, die übrigen Schichten können nicht fehlerfrei darauf aufgebaut werden. Wird nun vor dem eigentlichen Druckobjekt ein Skirt gedruckt, kannst du noch während des Drucks die Ausrichtung der Bauplatte kontrollieren und gegebenenfalls adjustieren. Das ermöglicht dir die Nivellierungsfunktion im Drucker.

Druckbett nicht ganz sauber

Ist das Druckbett nicht ganz sauber, haftet die erste Schicht auch nicht perfekt. Das siehst du schon, während der Skirt gedruckt wird. Staubpartikel und Fingerabdrücke auf der Platte können dazu führen, dass das Filament nicht auf der Bauplatte haftet. 

Stellst du das fest, brichst du den Druck sofort ab und reinigst die Bauplatte mit einem sauberen Tuch und vielleicht etwas Wasser. Ist mehr als nur ein Staubkörnchen auf der Bauplatte, oder verwendest du eine beschichtete Bauplatte, solltest du für die Reinigung Isopropanol nutzen. Reicht das nicht aus, um eine bessere Haftung zu erzielen, solltest du die Druckeinstellungen überdenken, vielleicht die Temperatur des Druckbetts anpassen oder gegebenenfalls über eine beschichtete, beheizbare Bauplatte nachdenken. 

Manchmal reicht es auch aus, für eine bessere Haftung Scotch Blue Tape* für PLA-Filament oder Kapton-Klebeband* für ABS-Filament aufzulegen.

Falscher Abstand zwischen Nozzle und Druckbett

Das Filament wird nur gleichmäßig auf das Druckbett aufgetragen, wenn der Abstand zwischen Düse und Druckplatte korrekt ist. Bei einem zu großen Abstand haftet das Filament nicht auf der Bauplatte. Bei einem zu kleinen Abstand kann der Drucker nicht genügend Filament ausgeben. 

Das stellst du ebenfalls schon beim Druck des Skirts fest und kannst den Abstand anpassen. Brich den Druck ab und skaliere den Abstand zwischen Düse und Bauplatte. Der Abstand ist dann genau richtig, wenn du ein Stück Thermopapier noch gerade so zwischen Nozzle und Druckbett hindurchziehen kannst. 

Achtung: Thermopapier sind beispielsweise Kassenzettel aus dem Supermarkt! Anderes Papier ist dicker, hat eine raue Oberfläche oder ist so staubig (hoher Holzanteil), dass es die Düse beschädigt! Ein ordentliches Messinstrument wie eine Fühlerlehre ist natürlich die elegantere Lösung. Wie genau die korrekte Höhe aussieht, gibt der Hersteller des Druckbetts an.

Zu hohe Druckgeschwindigkeit bei erster Schicht

Damit die erste Schicht wirklich zuverlässig auf der Druckplatte haftet, solltest du sie mit einer geringeren Geschwindigkeit ausdrucken als das übrige Druckobjekt. Welche Geschwindigkeit wirklich gering genug ist, ab wo es zu langsam wird, das zeigt dir ein Testdruck – oder du stellst es fest, während dein 3D-Drucker den Skirt produziert. 

Du kannst die Druckgeschwindigkeit für die erste Schicht bei Cura unabhängig von der Geschwindigkeit der übrigen Schichten einstellen. Die prozentuale Drosselung ist it etwas Erfahrung ganz einfach zu bedienen.

Shrinking

Filament wird im 3D-Drucker erhitzt und damit verflüssigt. Die flüssige Masse wird auf die Bauplatte ausgegeben und kühlt dort langsam aus. Dabei schrumpft das Material auch, und das wird Shrinking genannt. Tut es das zu schnell, haften die übrigen Schichten nicht mehr gut. Das Bauteil wird also nicht gut verbunden und fällt auseinander. Die finale Schrumpfrate des Materials kannst du zwar nicht beeinflussen. 

Aber du kannst über die Einstellungen der Temperatur des Druckbetts und über die Kühlung beeinflussen, wie schnell das Material abkühlt und schrumpft. Vor allem für die erste Schicht sind diese Parameter also wichtig – und über den Druck eines Skirt hast du die volle Kontrolle, bevor du das eigentliche Bauteil produzierst.

Filamente und ihre Vor- und Nachteile

PLA

Das gängigste Filament ist PLA. PLA wird normalerweise bei einer Temperatur von um die 200 °C gedruckt, die Bauplatte sollte auf etwa 60 °C beheizt werden. Als Druckgeschwindigkeit sind 50 Millimeter je Sekunde ein guter Richtwert, die Schichthöhe kann bei etwa 0,12 Millimetern liegen. 

Die Geschwindigkeit der ersten Schicht würde dann 20 Millimeter pro Sekunde betragen, der Lüfter sollte für die ersten Schichten ausgeschaltet bleiben. PLA ist steif und besitzt eine hohe mechanische Festigkeit, nimmt aber Feuchtigkeit auf. Wenig Schrumpfung und einfache Handhabung machen das Filament zu einem echten Deal für Einsteiger. Das Filament ist kostengünstig und biologisch abbaubar, weshalb es sehr beliebt ist.

ABS

ABS ist ebenfalls recht steif und zäh, weist darüber hinaus eine gute Schlag- und Kratzfestigkeit auf. ABS muss nur minimal nachbearbeitet werden, und das Material verformt sich auch nach langer Zeit nicht. Allerdings ist die Schrumpfung erheblich, ABS ist in Ester und Aceton löslich und nicht lebensmittelecht. Die Extrusionstemperatur sollte bei 230 bis 260 °C liegen, die Heizplatte sollte zwischen 80 und 130 °C leisten. Was Ausgabegeschwindigkeit und die Schichthöhe angeht, machen die verschiedenen Hersteller unterschiedliche Empfehlungen.

PETG

Auch beim Druck mit PETG sollte das Heizbett auf etwa 50 bis 75 Grad vorgeheizt werden. Die Ausgabetemperatur liegt idealerweise im Bereich zwischen 220 und 250 °C. Die ersten Schichten werden ohne Lüfter gedruckt, erst danach wird der Lüfter voll zugeschaltet. 

Als Druckgeschwindigkeit werden normalerweise 60 bis 100 Millimeter pro Sekunde empfohlen. PETG absorbiert Feuchtigkeit aus der Luft, bevor es gedruckt wird. Nach dem Extrudieren ist das Material sehr klebrig, Stützkonstruktionen können damit nicht gut gedruckt werden.

Nylon

Nylon* punktet mit hoher Festigkeit, Flexibilität und toller Haltbarkeit. Es kann auch nach dem Druck noch eingefärbt werden und ist extrem haltbar. Allerdings schrumpft und verzieht sich Nylon beim Druck stark. Für Funktionsmodelle und mechanische Bauteile ist das Filament gut geeignet. Als Drucktemperatur werden 240 bis 260 °C empfohlen, das Druckbett sollte zwischen 70 und 100 °C haben.

Flexible Filamente

TPE* und TPU haben gummiartige Eigenschaften, die für Haushaltsgeräte, Sanitärartikel und sogar Sportschuhe toll sind. Je nach Zusammensetzung kann das Material elastisch und dehnbar sein, Erschütterungen gut aushalten oder andere Eigenschaften haben. 

Bei der Extusion ist das Material allerdings flexibel und klebrig. Die Drucktemperatur wird von den Herstellern mit 210 bis 230 °C angegeben, das Druckbett sollte maximal 60 °C aufweisen, muss aber nicht beheizt werden.

Neben diesen gängigen Filamenten gibt es noch viele weitere Materialien, die mit dem 3D-Drucker verarbeitet werden können. Bei jedem Material und jedem einzelnen Bauteil sind die Einstellungen neu zu finden – der Skirt hilft dabei.

Fazit

Einen Guide für die besten Einstellungen für den Skirt bei Cura gibt es gar nicht, denn für jedes Druckobjekt, für jedes Material müssen die idealen Einstellungen individuell herausgefunden werden. Jedoch ist ein Skirt immer besser als kein Skirt!

Der Skirt ist sinnvoll, um diese Einstellungen ohne zu viele Fehldrucke und mit wenig Zeitaufwand zu finden. Mit den Standard-Einstellungen hast du einen guten Ansatzpunkt, wie du einen Skirt erzeugst. Die drei dort vorgegebenen Parameter passt du an, bis du die für deine Anwendung besten Druckeinstellungen gefunden hast.

Falls du sehr starke Probleme mit einer schlechten Druckbett Haftung hast, solltest du auch mal ein Raft ausprobieren.

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