PLA 3D Druck haftet nicht am Bett? – Versuche Das Hier!

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PLA steht für Polyactid Acid, das Filament ist neben ABS das beliebteste Material für 3D-Druck. Zu Deutsch Polymilchsäure, ist das Material bioaktiv und biologisch abbaubar. Genau genommen besteht es aus Milchsäurebausteinen. Früher wurde der Kunststoff überwiegend im biomedizinischen Bereich verwendet, denn PLA wird biologisch sicher absorbiert. Umweltbewusste 3D-Druckerinnen und -Drucker haben dementsprechend Verwendung für PLA, das aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt wird. Gegenüber anderen Filamenten hat PLA Vorteile, es ist:

• umweltfreundlich in der Herstellung,
• biologisch abbaubar in weniger als einem Monat (entsprechende Anlagen vorausgesetzt),
• recyclebar und
• vor allem für Anfänger und Anfängerinnen leicht zu handhaben.

PLA wird bei Temperaturen von 180 bis 230 °C gedruckt und kann auch von 3D-Druckern gehandhabt werden, die kein beheizbares Druckbett haben. Tolle Eigenschaften bezüglich des Warpings macht PLA zu einem echter Dauerbrenner auch unter erfahrenen Druckern und Druckerinnen. 

Vor diesem Hintergrund verwundert es nun doch, dass vor allem beim PLA-Druck oft gefragt wird, warum das Filament nicht am Druckbett haftet, es zu Warping-Effekten und anderen unschönen Verformungen und Fehlern kommt. 

Wenn sich PLA vom Druckbett löst liegt das normalerweise nicht am Filament, sondern am Drucker, der Druckumgebung und den Einstellungen. Wie genau die Einstellungen beim Druck mit PLA aussehen sollten, ist daher individuell verschieden. 

Die häufigsten Fehler warum es zu einer schlechten Druckbett Haftung von PLA kommt sind folgende:

• Falsche Druck Einstellungen
• Falsche Filament Lagerung
• Gewölbtes Druckteil (Warping)
• Druckbett nicht ausgerichtet / gelevelt
• Druckbett nicht sauber
• Kein Filament
• Filament hat den falschen Durchmesser
• Extruder ist mit abgekühltem Material blockiert
• Oozing
• Geschwindigkeit für die erste Schicht stimmt nicht
• Falsche Umgebungstemperatur

PLA haftet nicht am Druckbett – und jetzt?

Bevor es auf Fehlersuche geht, der Druck möglicherweise neu gestartet wird oder Panik ausbricht, sollte der Druck angehalten werden. Der Druckauftrag kann jederzeit abgebrochen werden – und das sollte sofort passieren. Denn haftet das PLA nicht am Druckbett, verzieht sich das Material und bildet keine saubere Lage. Die nächste Lage kann also auch nicht sauber darauf aufgebaut werden. Jede weitere Schicht, die der Drucker nun aufsetzt, ist reine Materialverschwendung. 

Deshalb: Sofort den Druck abbrechen.

Bevor der Druck neu gestartet wird, sollten Druckbett und Düse gereinigt werden. Ein paar Standardpunkte sorgen immer wieder dafür, dass selbst einfach zu verarbeitendes PLA nicht am Druckbett haftet: Eine verschmutzte, zerkratzte oder nicht korrekt ausgerichtete Druckplatte ist genauso ärgerlich wie Rest-Filament im Extruder, das verdampft. Also zuerst richtig reinigen, danach geht es weiter.

Falsche Druck Einstellungen

Die richtigen Einstellungen für ein perfektes Druckergebnis sind immer individuell. Für jedes Modell, jeden Tag, jede neue Rolle Filament müssen die verschiedenen Parameter gegebenenfalls angepasst werden. 

Es ist also völlig normal, wenn die Einstellungen am Anfang erst einmal nicht stimmen und das PLA nicht auf der Druckplatte haftet. Die Hersteller geben normalerweise Standard-Einstellungen an, die mit dem jeweiligen Filament möglicherweise ganz gut funktionieren. Diese Einstellungen sind eine grobe Orientierung. War der erste Druckversuch nicht erfolgreich, könnte es mit den Einstellungen, die der Hersteller des Filaments empfiehlt, vielleicht besser funktionieren. 

Ist das nicht der Fall, können dir die folgenden grobe Angaben helfen. Aber auch diese Einstellungen müssen noch fein justiert und an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden. Das heißt konkret: Du musst einfach weiter ausprobieren. Das sind die groben Bereich, in denen sich die Einstellungen bewegen sollten:

• Drucktemperatur: zwischen 180 und 230 °C
• Temperatur des Druckbetts: zwischen 20 und 60 °C
• Druckgeschwindigkeit: zwischen 30 und 90 mm/s

Wichtig zu wissen: Für PLA wird nicht unbedingt ein beheizbares Druckbett benötigt. Das Filament sollte eigentlich auf jedem Druckbett haften.

Falsche Filament Lagerung

PLA ist zwar halbwegs beständig, aber einige Dinge setzen dem biologisch abbaubaren Material trotzdem arg zu. Feuchtigkeit ist so ein Problem. Denn unter Feuchtigkeitseinfluss zersetzt sich das Material und hat nicht mehr die Eigenschaften, die es für den 3D-Druck so toll erscheinen lassen. 

Wichtig ist also, das Filament richtig zu lagern. Angebrochene Rollen PLA sollten immer in Folien verpackt werden, die vor grober Nässe wie auch vor Luftfeuchtigkeit schützen. Diese Folienpäckchen können in größeren Boxen gelagert werden – und zwar lichtgeschützt. Denn PLA ist nur mäßig witterungsbeständig. Weil das Filament auch nicht temperaturbeständig ist, sollten die Boxen an einem gleichmäßig temperierten Ort stehen. Neue Rollen PLA Filament belässt man vor dem ersten Einsatz in der Originalverpackung.

Es gibt auch spezielle Filament-Aufbewahrungsboxen* in denen dein PLA Filament perfekt geschützt ist. 

Ist das PLA bereits feucht geworden, kann es im Backofen oder im Dörrautomaten bei niedrigen Temperaturen vorsichtig getrocknet werden. Da PLA aber nicht temperaturbeständig ist, sollte das eher die letzte Möglichkeit sein. In den meisten Fällen wird es nämlich nicht funktionieren, weil die Balance zwischen „Temperatur hoch genug zum Trocknen“ und „rapider Temperaturwechsel zerstört Filament“ einfach zu schwer zu erreichen ist. Spezielle Geräte zum Trocknen von Filament* gibt es ebenfalls.

Gewölbtes Druckteil

Das Filament ist eigentlich ganz toll geflossen, die ersten Layers sind fast perfekt aufgebaut, und plötzlich wölbt sich das Modell in der Mitte nach oben. Es liegt nicht mehr auf der Druckplatte auf. Die oberen Schichten bekommen langsam Risse, der Druck ist noch nicht fertig. Warum passiert das?

Kühlen die ersten Schichten des PLA beim Druck zu schnell ab, verformen sich sich. Das Material zieht sich zusammen, während es kühler wird, und entweder biegen sich die Kanten des Druckmodels nach oben, oder die Mitte drückt nach oben – abhängig davon, wo genau die Haftung auf dem Druckbett wie gut oder schlecht ist. 

Warping ist nicht selten, es gehört zu den am meisten dokumentierten Problemen. Verschiedene Lösungen bieten sich an:

• Wird das Druckbett beheizt, kann das Filament gerade so warm gehalten werden, dass es nicht fest wird. Man nennt diesen Punkt die Glasübergangstemperatur. So liegen auch die unteren Schichten glatt auf dem Druckbett auf.
• Die Haftung der unteren Schicht kann über dünne Schicht Klebstoff auf dem Druckbett verbessert werden – möglicherweise reicht das schon aus. Der Klebstoff lässt sich später leicht wieder abwaschen (z.B. spezielle Klebstifte).
• Ist das Druckbett richtig kalibriert? Möglicherweise stimmen die Einstellungen nicht.
• Die Haftung kann über ein Raft verbessert werden.
• Ist das Kühlgebläse eingeschaltet? Manchmal ist es besser, das Gebläse erst dann zu aktivieren, wenn bereits einige Schichten des Models gedruckt wurden. Möglicherweise reicht es auch aus, die Kühlung auf halber oder viertel Leistung laufen zu lassen statt auf voller Leistung. Denn weniger Luftstrom bedeutet auch, dass das Filament langsamer heruntergekühlt und damit erst später und langsamer härtet.

Druckbett Nicht Ausgerichtet / Gelevelt

Viele 3D-Drucker erlauben eine ganz feine manuelle Ausrichtung des Druckbetts. Ist das Druckbett nicht korrekt ausgerichtet, hält die erste Schicht des Drucks nämlich nicht richtig auf der Bauplatte. Sie löst sich allerdings nicht gleichmäßig, sondern vermutlich nur an einigen Stellen. Dadurch entstehen unsaubere Linie auf der Unterseite des Models, vielleicht verziehen sich auch einige Teile.

Bemerkst du dieses Fehlerbild, solltest du das Druckbett erst einmal sauber ausrichten. Die Düse darf weder zu nah, noch zu weit vom Druckbett entfernt sein. Das Druckbild gibt Hinweise auf die mögliche Problematik: Bei einem zu großen Abstand zwischen Düse und Druckbett erscheinen die erwähnten Linien auf der Unterseite des Druckstücks. Bemerkst du aber Klümpchen auf der Unterseite, steht die Düse zu nah an der Bauplatte. 

Die Lösung:

• Das Druckbett kann oft nicht nur manuell, sondern auch über die Software exakt ausgerichtet werden. Einfach machen!
• Fingerabdrücke von der Bauplatte entfernen, und zwar vor der Ausrichtung der Düse und der Platte.
• Wenn das immer noch nicht reicht, kann eine dünne Schicht Kleber helfen, das Filament gerade lang genug auf der Bauplatte festzuhalten.

Druckbett Nicht Sauber

Jede Verunreinigung auf dem Druckbett sorgt dafür, dass das Filament nicht richtig haftet. Dieses Problem ist nicht PLA-spezifisch, sondern kommt bei fast jedem Filament vor. Selbst frisch gereinigte Druckbetten sind manchmal gar nicht so sauber, wie sie erscheinen: 

Winzige Staubpartikel aus der Raumluft haben sich darauf abgesetzt, oder beim Reinigen wurden einzelne Fingerabdrücke hinterlassen. Fingerabdrücke entstehen, weil unsere Haut immer mit einem dünnen Film Fett und Flüssigkeit überzogen ist. Für die Haut ist das gut, es schützt sie vor dem Austrocknen. Für die Bauplatte ist das schlecht, denn das Filament haftet auf der feinen Schicht nicht. 

Mögliche Lösungen:

• Zum Reinigen spezielle Tücher verwenden und niemals die Druckplatte selbst anfassen.
• Beim Reinigen saubere Einweg-Handschuhe aus chemikalienbeständigem Material tragen – es muss kein Latex sein.
• Druckbett immer mit Isopropanol* reinigen, wenn die Reinigung mit sauberem Wasser oder einem trockenen Tuch nicht ausreichend war. Denn der Alkohol verdunstet sofort und hinterlässt keine Spuren, ist fettlösend und beseitigt auch andere Rückstände zuverlässig.

Kein Filament

Das Modell sieht im Slicer toll aus, die Einstellungen stimmen, die Düse legt die ersten Schichten an – aber es haftet kein Filament an der Bauplatte. Es kommt nicht einmal Filament aus der Düse heraus. 

Was ist passiert? 

Die Düse ist mit dem verkohlten Material aus einem früheren Druckprozess verstopft. Vielleicht ist auch der Feder defekt, oder der Druck des Feeders auf das Filament reicht nicht aus, um es zu befördern. 

Die Lösung:

• Zuerst sollte die Düse sorgfältig und nach den Angaben des Herstellers gereinigt werden. Verstopfungen lösen sich so.
• Reicht das nicht aus, sollte der Feeder-Motor kontrolliert werden. In der Bedienungsanleitung ist genau aufgeführt, sich die Einstellungen des Feeders anpassen lassen. Sind die Einstellungen korrekt, die Düse ist sauber und es kommt immer noch kein Filament aus der Düse, ist der Motor möglicherweise defekt. Dann hilft nur noch ein Austausch des Feeder-Motors.

Filament hat den falschen Durchmesser

Die Hersteller geben zwar genau an, welchen Durchmesser das Filament jeweils hat. Aber es kommt immer wieder zu Abweichungen. Der Durchmesser des Materials variiert tatsächlich (und nicht nur bei den ganz billigen und qualitativ minderwertigen Materialien). Wenn du in der Düse kleine Kunststoff-Späne oder Krümel bemerkst die vielleicht auch verkohlt sind, könnte es sich um dieses Problem handeln. Warum?

Filament wird innerhalb des 3D-Druckers transportiert, indem feine Zähne eines Zahnrades in das Material greifen und es über die Drehung des Zahnrades vorwärts schieben. Greifen diese Zähne nun nicht genug, weil der Filament-Faden zu dünn ist, raspeln sie stattdessen feine Späne Filament ab. Erstens kommt dann kein Filament vorne aus der Düse heraus (weil der Faden nicht soweit geschoben wird), zweitens können die Späne die Düse verstopfen. Vielleicht sitzen die feinen Späne auch schon weiter oben im Gerät.

Im extremen Fall haben die Zahnräder das Filament schon so weit zerrupft, dass die gesamte Führung nicht mehr greifen kann. Dann findest du vermutlich nur noch Plastik-Schredder da, wo eigentlich der PLA-Faden sein sollte. Deshalb ist wichtig:

• Vor Einsetzen des Filaments den Durchmesser prüfen. Qualitativ hochwertige Produkte sollten eine Abweichung von weniger als 0,1 Millimeter zeigen.
• Einstellungen entsprechend vornehmen, wenn das Filament dünner ausfällt – oder anderes Filament verwenden.
• Düse und Transportwege im Drucker reinigen, sodass keine Späne mehr die Transportwege blockieren.

Hier* findest du qualitativ hochwertige PLA-Filamente mit genauen Durchmessern.

Extruder ist mit abgekühltem Material blockiert

Vielleicht führen auch weder Fremdkörper, noch Späne oder Kohle zur Verstopfung, sondern abgekühltes Material. Dann handelt es sich nicht um eine komplette Verstopfung. Oft spuckt die Düse noch ein paar Tröpfchen aus, aber das Filament kommt so ungleichmäßig, dass es nicht auf dem Druckbett haftet. Manchmal passiert das nach einem Druck, dann kühlt das PLA im Extruder aus und blockiert die Ausgabe von Filament beim nächsten Druck. 

Aber wie findet man das heraus?

Idealerweise wird bei jedem 3D-Druck ein sogenannter Skirt angelegt. Skirt ist ein englisches Wort, zu Deutsch handelt es sich um ein Röckchen. 

Der Skirt ist ein Kreis von einer bis wenigen Schichten, der exakt außen um das Bauteil gelegt wird. Er berührt das Bauteil nicht und wird gedruckt, bevor das eigentliche Druckstück angelegt wird. Ein Skirt braucht nicht viel Material und zeigt ganz schnell, ob Extruder und Düse frei sind und das Filament fließt. Sieht der Skirt gut aus, ist die Nozzle frei. 

Bei einem schlechten Skirt sollte der Druck abgebrochen werden und der Extruder zerlegt und gereinigt werden. Eine weitere Möglichkeit stellt sogenanntes Reinigungsfilament dar, das bei der Passage den Extruder reinigt und alle Rückstände nach außen abträgt.

Oozing

Am Anfang des Drucks gibt der Extruder das PLA oft nicht gleichmäßig aus. Ist ein verstopfter Extruder ausgeschlossen, könnte Oozing dahinterstecken. 

Wird ein neuer Druckvorgang gestartet, ist der Extruder erst einmal unterversorgt. Er muss erst vorgeheizt werden, vielleicht ist der Extruder nach dem letzten Druck auch einfach zu schnell abgekühlt. 

Egal, was der Grund ist: Das Filament wird in der Düse zu früh flüssig, tropft oder dampft aus und führt zu einem unsauberen Druckbild – das PLA haftet also nicht so am Druckbett, wie es soll. Dieser Vorgang wird Oozing genannt. 

Kurz zusammengefasst: Noch vor Beginn des eigentlichen Druckvorgangs läuft Kunststoff aus und härtet auf der Platte aus, die folgenden (schon zum Druck gehörenden) Schichten können sich nicht mehr verbinden, und das PLA haftet nicht richtig auf der mit verkleckertem Kunststoff verschmutzten Bauplatte. 

Schlimmer noch: Wenn der eigentliche Druck startet, kommt erst einmal kein Filament aus der Düse. Denn da ist keines mehr, erst muss durch den Extruder Material befördert und aufgeheizt werden. Kommt dieses Problem hinzu, spricht man von Unter-Extrusion oder (englisch) under-extrusion. Die erste Schicht auf der Bauplatte hat dann Lücken, nichts haftet so auf der Bauplatte, wie es soll. 

Diesem Problem kannst du vorbeugen:

Bevor der Drucker die erste Schicht des eigentlichen Druckmodels anlegt, muss die Düse mit flüssigem Material gefüllt sein. Das stellst du sicher, indem du ein Skirt druckst. Der Skirt wird im Slicer eingestellt und wird vor dem eigentlichen Modell gedruckt. Er liegt als dünne Schicht mit minimalem Abstand außen um dein Modell auf der Bauplatte. Beim Drucken des Skirts erkennst du schon, ob es möglicherweise Probleme mit dem Materialfluss gibt.

Eine weitere Möglichkeit ist, mit dem Bedienten des 3D-Druckers die Zufuhr zur Düse zu steuern. Ist der Feeder frei beweglich, kann das Material manuell zugeführt werden. Diese Möglichkeit bieten aber nicht alle Geräte.

Weil Unter-Extrusion manchmal auch vom Druckbett verursacht wird, sollte man die Schienen und Lager auf der Z-Achse überprüfen. Verformungen, Verunreinigungen oder zu viel Öl können den Druck beeinträchtigen. Und hier ist auch wieder die korrekte Ausrichtung des Druckbetts wichtig. Die Nivellierung-Funktion des 3D-Druckers hilft bei der Ausrichtung des Druckbetts. 

Das ist keine Raketenwissenschaft: Du folgst den Anweisungen und klickst Dich durch das Drucker-Menü.

Geschwindigkeit für die erste Schicht stimmt nicht

Damit die erste Schicht gut haftet, wird sie normalerweise langsamer gedruckt als der Rest des Bauteils. Das hat einen Grund: Wird der erste Layer mit einer geringeren Geschwindigkeit aufgetragen, kann sich das Material besser mit dem Druckbett verbinden. Es kühlt schon etwas aus, wird fester. Den Punkt, an dem es komplett ausgehärtet ist, sollte es allerdings noch nicht erreichen. Denn dann würden sich die nächsten Schichten nicht mehr mit dem Material verbinden, und das Modell hätte Risse.

Warum muss die erste Schicht langsamer aufgetragen werden? 

Wird sie zu schnell aufgetragen, lösen sich Teile der ersten Schicht wieder von der Bauplatte. Baust Du Dein Modell auf einer fehlerhaften ersten Schicht auf, verschieben sich einzelne Bereiche in den folgenden Schichten, und das gesamte Modell verzieht sich oder kippt, hat Löcher oder andere Fehler.

Im Slicer kann die Geschwindigkeit für die erste Schicht oft separat eingestellt werden. Allerdings bieten nicht alle Slicer diese Möglichkeit. Hast Du diese Option bei Deiner Software nicht, solltest Du die Druckgeschwindigkeit für das gesamte Modell heruntersetzen. Insgesamt dauert Dein Druck dann zwar länger. 

Aber das Bauteil wird ordentlich erstellt und weist vermutlich keine oder zumindest weniger Fehler auf. Hier gehört ein bisschen Herumprobieren dazu – die ideale Geschwindigkeit ist immer etwas anders.

Falsche Umgebungstemperatur

Kühlt das Druckteil ab, schrumpft es etwas. Das ist bei Kunststoffen normal. Jeder Kunststoff schrumpft in einem anderen Grad, und jedes PLA ist da etwas anders. Je schneller das Teil abkühlt, desto schneller schrumpft es auch – und löst sich dabei möglicherweise von der Bauplatte. 

Damit das Modell bis zuletzt eine gute Haftung hat, sollte die Raumtemperatur angepasst werden. Manche 3D-Drucker verfügen über einen geschlossenen Druckraum – da ist das weniger ein Problem. Achte darauf, dass es im Zimmer keine Zugluft gibt, während der Druck läuft. Es kann zielführend sein, Fenster und Türen zu schließen. 

In seltenen Fällen hat es schon gereicht, das Schlüsselloch der Zimmertür mit einem kleinen Streifen Tesa zu verschließen oder ein zusammengerolltes Handtuch vor die Ritze zwischen Türblatt und Boden zu legen.

Besser wären da schon richtige Gehäuse. Falls dein 3D Drucker keinen geschlossenen Bauraum hat, kannst du ihn mit einem nachkaufbaren Gehäuse aufrüsten.

Aber vielleicht ist das Problem auch ganz anderer Natur und Du brauchst nur die Kühlung Deines 3D-Druckers anzupassen. Volle Leistung ist nicht immer die beste Lösung.

Klebeband, Klebestift, Leim oder Spray auf dem Druckbett?

Die meisten Druckbette sind einfach nicht dazu gemacht PLA haften zu lassen. Vorgeheizt oder nicht – es gibt oft Probleme. 

Es gibt aber diverse Hilfsmittel zur Problemlösung. Ist das Druckbett beispielsweise zerkratzt oder uneben, kann ein Klebeband wie Scotch Blue Tape (ideal für PLA) möglicherweise den Ausgleich schaffen und das Filament besser anhaften lassen. Oft kann auch mit Leim, diversen klebrigen Sprays, Klebestiften oder ähnlichem eine gute Haftung erzielt werden.

Wenn alles nichts mehr hilft, ist so ein Hilfsmittel möglicherweise angebracht. 

In den meisten Fällen lösen sich Probleme mit der Haftung auf dem Druckbett aber bereits, wenn die Einstellungen überprüft und alle Teile gründlich gereinigt werden. Der Klebestift oder das Klebeband sollten daher Immer nur die allerletzte Möglichkeit darstellen – technische Probleme löst man eher technisch als handwerklich. Das ist dann auch weniger Reinigungsarbeit. Denn tatsächlich sind manche klebrigen Substanzen gerade von PLA-Modellen gar nicht so leicht zu entfernen.

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