3D-Drucker Fehlerbehebung Filament haftet nicht auf Druckbett

Haftfolien für 3D-Drucker

Der 3D Druck haftet nicht auf dem Druckbett

Beim FDM/FFF 3D-Druck ist es von großer Bedeutung für das Druckergebnis, dass die erste Druckschicht eine gute Haftung auf der Druckplattform hat. Da alle nachfolgenden Schichten auf dieser ersten Schicht aufbauen, sind Probleme beim 3D Druck des Objekts kaum zu vermeiden, wenn bereits die erste Schicht nicht vollständig auf dem Druckbett haftet. Nachfolgend beschreiben wir Dir einige typische Fehlerursachen für Haftprobleme der ersten Druckschicht. Und das sind die Themen dieses Kapitels, 6 Möglichkeiten einen nicht haftenden 3D-Druck zum Erfolg zu bringen:

  1. Die Einstellung der Druckplatte
  2. Der Düsenabstand
  3. Druckgeschwindigkeit
  4. Temperatur und Kühlung
  5. Druckplattformeigenschaften
  6. Arbeiten mit Hilfslinien

Unebene bzw. schlecht eingestellte Druckplatte

Bei Deinem 3D Drucker hast Du entweder eine fest montierte Bauplattform (z. B. bei Deltadruckern) oder eine bewegliche Druckplatte. Im Falle einer festen Bauplattform solltest Du Dich vergewissern, dass der Abstand der Düse an allen Stellen den gleichen Abstand zur Druckplattform aufweist. Prüfe dazu den Abstand an mehreren Punkten, jedoch mindestens drei Punkten in Form eines gleichschenkligen Dreiecks. Stellst Du einen unterschiedlichen Abstand fest, musst Du ggf. Deine Achsen neu ausrichten oder die Verschraubungen des Druckbetts nachziehen. Prüfe in diesem Fall also die Achsen und die Montage Deiner Bauplattform. In seltenen Fällen kann auch die Druckplatte selbst verbogen sein. In diesem Fall tausche bitte Deine Druckplattform.

Verfügt Dein 3D-Drucker über ein bewegliches Druckbett, solltest Du Schrauben zur Feineinstellung des Druckbetts vorfinden. Prüfe auch hier den Abstand der Düse zum Druckbett an mindestens drei Punkten. Sollte der Abstand zum Druckbett an einer oder mehreren Stellen abweichen, stelle bitte den Abstand über die Feinjustierung neu ein. Sollte Dein 3D Drucker über eine automatische Bettleveling Funktion verfügen, starte bitte den Assistenten zur Nivellierung. Auch hier gilt, solltest Du feststellen, dass das Druckbett selbst verbogen ist, solltest Du es umgehend austauschen.

Zu großer Düsenabstand zum Druckbett

Wenn Dein Druckbett bereits korrekt ausgerichtet ist, könnte ein falscher Abstand der Düse zum Druckbett die Ursache sein. Dabei gilt: Ist der Abstand zu nah, kann kein Filament aufgetragen werden, ist der Abstand hingegen zu weit entfernt, kann das Filament nicht auf dem Druckbett haften bleiben. Prüfe daher an mehreren Punkten des Druckbetts den Abstand der Düse. Deine Düse sollte soweit vom Druckbett entfernt eingerichtet sein, dass Du noch ein Stück Papier dazwischen schieben kannst, aber gleichzeitig einen leichten Widerstand beim Herausziehen bemerkst. Je nach Drucker kann es notwendig sein, bei diesem Vorgang einen Z-Wert im Display abzulesen und ein Z-Offset am Drucker zu speichern. Ebenfalls bieten manche Slicer eine Funktion an, bei der Du standardmäßig ein Z-Offset für den 3D Druck eines bestimmten Objekts hinterlegen kannst, falls erforderlich. Diese Funktion ist jedoch nicht geeignet, ein am 3D Drucker zu speicherndes Z-Offset zu ersetzen. Informiere Dich also bitte ebenfalls beim Hersteller Deines 3D Druckers über die notwendigen korrekten Einstellungen.

Erste Schicht druckt zu schnell

Beim Schreiben des G-Codes in der Slicer Software werden Beschleunigungswerte und Fahrgeschwindigkeiten für die beweglichen Achsen Deines 3D-Druckers hinterlegt. Anhand dieser Werte erfolgt dann am 3D Drucker die Umsetzung der Geschwindigkeit über die Antriebsmotoren. Ist die Geschwindigkeit zu hoch gewählt, kann dies zu Problemen bei der Materialförderung führen. Denn das Filament muss in ausreichender Menge bei gleichbleibend hoher Temperatur erhitzt werden. Besonderer Bedeutung kommt dieses Verhalten bei der ersten Druckschicht zu, da hier eine besonders starke Haftung des Materials auf der Druckplattform erforderlich ist. Du solltest deshalb darauf achten, dass die erste Druckschicht mit geringerer Geschwindigkeit gedruckt wird. Je nach gewählter Schichthöhe kann diese unter Umständen auch für die zweite Schicht erforderlich sein. In Deinem Slicer solltest Du eine geeignete Einstellmöglichkeit finden. Manchmal wird der Wert als Prozentsatz der übrigen Druckgeschwindigkeit hinterlegt, in anderen Fällen als Geschwindigkeit in Millimeter pro Sekunde angegeben.

Beste Haftmittel für den 3D Druck

Falsche Temperatur- oder Kühleinstellungen

Das von Deinem 3D Drucker zu verarbeitende Filament muss einerseits ausreichend aufgeheizt werden, um gedruckt werden zu können und eine feste Verbindung mit den darunter liegenden Schichten einzugehen. Andererseits beeinflusst auch die Zeitdauer, in der das gedruckte Objekt wieder abkühlt Eigenschaften und aussehen Deines 3D gedruckten Objekts. Hinzu kommt ein physikalischer Prozess, der das Material unter Hitze ausdehnen und bei Abkühlung wieder schrumpfen lässt. Je nach gewähltem Werkstoff ist dieser Effekt so groß, dass ein bereits im Druck befindliches Bauteil nach und nach so sehr schrumpft, dass sich die Haftung zum Druckbett löst. Daher benötigst Du für einige Materialien, wie z. B. ABS ein beheiztes Druckbett und ggf. auch ein warmes Mikroklima, das sich z. B. durch Abdeckung des Bauraums erreichen lässt.

Solltest Du versuchen, ein Filament ohne beheizte Druckplatte zu drucken, obwohl dies wie beim eben beschriebenen ABS erforderlich ist, kann Dein Objekt nicht ausreichend auf dem Druckbett haften und wird sich lösen. Dasselbe Problem wird auftreten, wenn Du Dein Objekt zu schnell abkühlst und der zuvor beschriebene Schrumpfungsprozess zu schnell eintritt. Achte daher bei Deiner Filamentwahl auf die beschriebenen Verarbeitungsparameter und vergleiche diese mit den Möglichkeiten Deines 3D Druckers. Achte außerdem in Deiner Slicer Software darauf, dass die Temperatur- und Kühleinstellungen korrekt gewählt sind.

Einige Beispiele:

ABS wird üblicherweise zwischen 220-250 °C Drucktemperatur verarbeitet und benötigt ein beheiztes Druckbett mit 90-120 °C Temperatur. Eine Kühlung des Objekts während des 3D Drucks ist zu vermeiden, ebenso wie Luftzug oder kalte Raumtemperatur. Die besten Ergebnisse erzielst Du mit einem abgedeckten oder besser noch beheiztem Bauraum.

Polyester wird üblicherweise zwischen 220-245 °C Drucktemperatur verarbeitet und benötigt ein beheiztes Druckbett mit 60-80 °C Temperatur. Eine Kühlung des Objekts bei den ersten Druckschichten ist zu vermeiden, jedoch wird bei den nachfolgenden Schichten eine Kühlung für ein sauberes Druckbild benötigt. Es empfiehlt sich daher, die Kühlung des Objekts stufenweise zu erhöhen. Ein geschlossener Bauraum ist nicht nötig, wir konnten jedoch beobachten, dass eine zu rasche Abkühlung nach dem 3D Druck zu Abplatzern auf Glasplatten führen kann.

PLA wird üblicherweise zwischen 180-230 °C Drucktemperatur verarbeitet. Ein beheiztes Druckbett ist nicht erforderlich, aber hilfreich. Wenn Du mit einer beheizten Druckplattform arbeitest, werden für PLA ca. 60-70 °C Temperatur eingestellt. Eine Kühlung des Objekts ist zwingend erforderlich und sollte ab der zweiten Schicht immer eingeschaltet sein. Eine besonders intensive Kühlung ermöglicht es bei PLA, Überhänge in der Luft zu drucken, das sog. "Bridging".

Eigenschaften Deiner Plattformoberfläche

Das wichtigste zuerst: Deine Bauplattform sollte sauber und frei von Rückständen des vorgehenden 3D-Drucks, Fetten, Ölen oder Silikon sein. Wir unterstellen nun, dass Deine Bauplattform korrekt ausgerichtet und justiert ist, und somit alle zuvor beschriebenen Fehlerquellen ausgeschlossen werden können. Einfache bzw. günstige 3D Drucker haben oft nur ein Stück Alublech oder eine Plexiglasplatte als Bauplattform. Um in diesem Fall 3D drucken zu können, benötigst Du zunächst eine Druckunterlage. Dies kann eine Druckfolie sein (z. B. BuildTak) oder ein Klebeband (z. B. Kreppklebeband). Diese Oberflächen sind unterschiedlich gut für einen 3D Druck geeignet und sollten passend zum Filament gewählt werden. Hochwertige 3D Drucker haben meist eine Glasplatte als Druckplattform, auf der entweder direkt gedruckt werden kann, oder falls erforderlich, mit einem Haftmittel behandelt werden (z. B. Haftspray, Klebestift, o. Ä.). Experimentiere daher mit geeigneten Haftgründen für Dein Objekt und achte darauf, ob dieser Haftgrund für die Temperaturen Deines 3D Drucks geeignet ist. Passendes Zubehör findest Du in unserer Kategorie Haftmittel für 3D Drucker, sowie in der Kategorie Druckfolien für 3D Drucker.

Hilfslinien beim 3D-Druck: Brims, Rafts und Stützmaterial

Trotz geeigneten Haftgrunds kann es nötig sein, zusätzlich Hilfslinien vom Slicer auftragen zu lassen. Brim verwendest Du z. B. bei großen flächigen Objekten. Dabei werden vom Slicer zusätzliche Drucklinien an den Kanten der ersten Schicht Deines 3D Drucks gespeichert. Je größer die gewählte Anzahl der Linien, desto stärker wird das Bauteil am Druckbett fixiert. Je nach Slicer kannst Du Brim auch für weitere Druckschichten einstellen und erhöhst damit die Haftung, erschwerst dadurch aber auch das nachträgliche Entfernen dieser Hilfslinien. Für überhängende Strukturen an Deinem 3D Druck wählst Du eine Stützstruktur, auf die dann der 3D Druck auftragen kann. Raft wiederum ist ein gedrucktes Muster unterhalb Deines 3D-Modells, das Du nach dem 3D Druck ähnlich wie Stützstrukturen entfernen kannst. Du erreichst damit nicht mehr eine glatte Oberfläche, als würdest Du direkt auf der Druckplatte drucken, kannst aber je nach Objekt eine deutlich verbesserte Haftung erreichen. Je nach Slicer stehen Dir verschiedene Optionen zur Auswahl, in erster Linie die Höhe, der Überstand relativ zum Objekt und der Abstand zum Objekt. Rafts finden Anwendung, wenn Dein Modell eine sehr kleine Grundfläche relativ zur Objektgröße vorweist.

Haftfolien für 3D-Drucker

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