Fehlerbehebung Schichtverschiebung beim 3D Druck

Versetzte Schichten beim 3D Druck

Die meisten 3D Drucker verwenden eine Steuerung, die keine Rückkopplung zur Position des Druckkopfs zulässt. Vereinfacht gesagt bedeutet das, der 3D Drucker versucht einfach, den Druckkopf zu einem bestimmten Ort zu bewegen. Die Druckersteuerung kann jedoch nicht erkennen, ob eine vorberechnete Position auch tatsächlich erreicht wurde. In den meisten Fällen funktioniert das ganz gut, ohne dass Sie negative Auswirkungen spüren, weil die verbauten Schrittmotoren stark genug sind, kleine Hindernisse (z. B. ein kleiner Tropfen Filament) ohne Beeinträchtigung zu passieren. Sie werden jedoch feststellen, wenn Sie den Druckkopf in seiner Bewegung stören (indem Sie z. B. ein wenig dagegen drücken), dass die Druckersteuerung dies nicht bemerkt. Im Ergebnis beginnt der 3D Drucker seine Arbeit an anderer Stelle als im gcode vorberechnet. Tritt eine Schichtverschiebung im 3D Druck erst einmal auf, gibt es leider keine Möglichkeit, diesen Fehler nachträglich zu korrigieren. Sie können jedoch durch Beobachtung des Druckprozesses evtl. noch frühzeitig eingreifen, bevor es tatsächlich zu einem Fehler im Druckbild kommt.

Druckkopf bewegt sich zu schnell

Bei sehr hohen Geschwindigkeiten kann es passieren, dass die Schrittmotoren Ihres 3D Druckers überlastet werden und dadurch nicht mehr genau die Anzahl Schritte ausführen, als für eine exakte Bewegung notwendig wären. Sollten Sie also versuchen, Ihren 3D Drucker mit schnelleren Geschwindigkeiten zu betreiben, als die Motoren verarbeiten können, hören Sie typischerweise ein Klickgeräusch, sobald der Motor die gewünschte Position nicht erreicht. Wenn dies geschieht, werden alle anschließenden Teile des 3D Drucks im Verhältnis zu den bisher gedruckten Teilen versetzt. Sie sehen das anhand einer mehr oder weniger markanten Stufe innerhalb des Bauteils. Dieser Effekt kann durchaus erst auftreten, wenn die Schrittmotoren schon eine Weile gelaufen sind und sich dadurch stark erhitzen. Sie würden den Fehler also nur bei größeren oder komplexeren Bauteilen bemerken, nicht bei kleinen einfachen Objekten.

Wenn Sie denken, dass sich der Druckkopf Ihres 3D Druckers zu schnell bewegt, versuchen Sie, die Druckgeschwindigkeit um 50% zu verringern, und beobachten Sie das Druckergebnis im Nachgang. Verringern Sie in Ihrer Slicer Software sowohl die Druckgeschwindigkeit als auch die Bewegungsgeschwindigkeit. Die Druckgeschwindigkeit steuert die Geschwindigkeit von Bewegungen, bei denen der Extruder aktiv Kunststoff extrudiert. Die Bewegungsgeschwindigkeit steuert die Geschwindigkeit von schnellen Bewegungen, bei denen kein Kunststoff extrudiert wird, der Druckkopf also von einem Punkt zum nächsten "springt". Wenn eine dieser Geschwindigkeiten zu hoch eingestellt ist, kann es zu Schichtverschiebungen kommen. Theoretisch könnten Sie auch Beschleunigungseinstellungen in der Firmware Ihres 3D-Druckers ändern. Wir raten Ihnen aber dringend davon ab, sollten Sie nicht genau wissen, was Sie dort wie einstellen müssen. Schlimmstenfalls verlieren Sie Gewährleistungsansprüche oder Ihr 3D Drucker versagt den Dienst vollständig.

Mechanische oder elektronische Probleme

Sollten die Schichtverschiebungen selbst bei niedrigen Geschwindigkeiten bestehen bleiben, könnte dies auf mechanische oder elektronische Probleme Ihres 3D Druckers hinweisen. Die meisten 3D Drucker verwenden zum Antrieb Ihrer Achsen Zahnriemen, welche aus Neopren oder Polyurethan gefertigt sind und meist eine Gewebeschicht aus Glasfaser zur Stabilisierung haben. Im Laufe der Zeit dehnen sich diese Riemen etwas, was zu einer schlechteren Riemenspannung führt, die sich wiederum auf die Druckkopfpositionierung auswirkt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Zahnriemen so locker wird, dass er vereinzelt Zähne des Antriebs überspringt. Der Effekt ist dem Effekt verlorener Schritte des Schrittmotors recht ähnlich. Umgekehrt ist ein zu straff gespannter Riemen aber auch eine mögliche Ursache, dass ein Schrittmotor nicht genügend Kraft aufbringen kann.

Prüfen Sie daher zunächst die Spannung der Zahnriemen, diese müssen fest genug sitzen, dass ein Überspringen im Antriebszahnrad verhindert wird, müssen andererseits aber auch locker genug sitzen, dass der Schrittmotor sich noch bewegen kann. Prüfen Sie im nächsten Schritt, ob die Riemenscheiben, die auf den Schrittmotoren befestigt sind festsitzen. Meist sind die Riemenscheiben mit einer kleinen Madenschraube mit Innensechskant befestigt. Prüfen Sie bei jeder Riemenscheibe, ob sie sich auf der Motoraufnahme drehen lässt, ohne dass sich der Motor mit dreht. Sollte das der Fall sein, ziehen Sie die Madenschraube vorsichtig fest an, bis sich die Riemenscheibe nur noch zusammen mit dem Motor bewegen lässt.

Sind alle mechanischen Fehlerquellen ausgeschlossen, kommen noch elektronische Probleme in Betracht, die zu Schrittverlusten bei den Schrittmotoren führen. Exemplarisch seien folgende Fehlerquellen genannt, welche aber keine vollständige Liste aller möglichen elektronischen Fehlerquellen darstellt:

  • zu geringe Spannungsversorgung der Schrittmotoren
  • Überhitzung der Treiber
  • Kriechströme auf der Platine

Elektronische Fehlerquellen sollten Sie, sofern Sie nicht zufällig Elektroniker sind, fachmännisch prüfen lassen. Hier ist Kenntnis über die eletronischen Komponenten, deren Funktionsweise und deren notwendige Spannungsversorgung erforderlich. Kontaktieren Sie daher nach Ausschluss aller mechanischen Fehlerquellen und bei Verdacht auf elektronische Probleme den Hersteller Ihres 3D Druckers.


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