Fehlerbehebung Schichten beim 3D Druck trennen sich

Schichttrennung und Spaltung im 3D Druck

Beim 3D Druck werden dreidimensionale Objekte durch eine Slicer Software in feinste Scheiben geschnitten, welche dann als Druckauftrag an den 3D Drucker übergeben werden. 3D-Drucker, die nach dem FDM/FFF 3D Druckverfahren arbeiten, setzen den Druckauftrag um, indem Sie festen Kunststoffdraht (Filament) zu einem Hotend fördern, wo dieses verflüssigt wird und anschließend durch eine schmale Düse austritt. Durch die Fahrbewegungen und den Abstand des Druckkopfs zum Druckbett wird der Kunststoff in seine neue Form gebracht und wieder abgekühlt. Damit am Ende des Prozesses ein solides 3D gedrucktes Objekt entsteht, müssen die einzelnen Schichten eine feste Verbindung eingehen. Fehlt diese Verbindung, kommt es zu Schichttrennungen und Spaltungen im 3D-Druck.

Die Schichthöhe ist zu groß

Die Düsen der meisten 3D Drucker variieren zwischen 0,35 mm und 0,5 mm Düsendurchmesser. Es gibt aber auch Düsen mit 0,1 mm bis 2,0 mm zu kaufen. Das durch diese Düse austretende Filament entspricht in etwa dem Durchmesser der Düse (variiert durch Ausdehnung und Schrumpfung aber ein wenig). Dadurch sind maximal mögliche Schichtbreite und Schichthöhe einer Schicht bereits physikalisch beschränkt. Was bei der Schichtbreite unmittelbar nachvollziehbar ist, wird bei der Schichthöhe nach genauerer Betrachtung ebenfalls klar. Das austretende Filament soll eine feste Verbindung mit der darunterliegenden Schicht eingehen. Wäre die Schichthöhe aber zu groß im Verhältnis zum Düsendurchmesser gewählt, so würde das Filament nur noch locker aufgelegt werden und könnte diese Verbindung nicht mehr eingehen.

Es ist also ein wenig Druck (durch den Druckkopf und die darauf aufgespannte Düse) notwendig, um eine feste Verbindung der Schichten zu gewährleisten. Als Faustregel gilt, dass die gewählte Schichthöhe um 20 % kleiner sein sollte, als der Durchmesser der Düse. Dies wäre z. B. im Falle einer 0,4 mm Düse eine maximale Schichthöhe von 0,32 mm. Prüfe daher bitte in den Einstellungen Deiner Slicer Software die Schichthöhe und passe diese ggf. an. Übrigens, aus optischen Gesichtspunkten gelten andere Bedingungen: Je kleiner Du Deine Schichthöhe gewählt hast, desto feiner sieht die Außenhülle des 3D Drucks anschließend aus, erhöht aber auch die Druckzeit. Optisch optimale Ergebnisse erzielst Du, wenn Du als Schichthöhe einen Teiler des Düsendurchmessers wählst. Bei einer 0,4 mm Düse wären dies bspw. diese Werte: 0,12 mm, 0,16 mm, usw.

Die Drucktemperatur ist zu niedrig

Heißer Kunststoff verbindet sich stets besser als kalter Kunststoff. Wenn Du also feststellst, dass die Schichten Deines 3D Drucks nicht miteinander verbunden sind und Du die Schichthöhe nicht zu groß gewählt hast, solltest Du als nächstes Deine Temperatureinstellungen überprüfen. Der Hersteller Deines Filaments gibt Dir einen Temperaturbereich vor, bei dem sich das Filament verarbeiten lässt. Erhöhe die Temperatur schrittweise um ca. 5 °C, bis die Schichten wie gewünscht fest verbunden sind. Bei manchen Kunststoffen (z. B. ABS) kann es auch sinnvoll sein, die Kühlung zu verringern bzw. ganz auszuschalten, oder den 3D Drucker vor Luftzirkulation abzuschirmen. Ein konstantes Mikroklima durch eine Tür und eine Haube über dem 3D-Drucker hilft in diesen Fällen enorm.