Beim Drucken treten oft unerwünschte Effekte auf. Heute beschäftigen wir uns mit den sogenannten Fäden (Spinning) und Tropfen (Oozing). Diese ungewollten Fäden entstehen meist dort, wo die Druckdüse größere Abstände überbrücken muss, also von Insel zu Insel springt. Beim 3D-Druck im FDM-Verfahren ist es entscheidend, dass stets **die richtige Filamentmenge am richtigen Ort zur richtigen Zeit** zur Verfügung steht. Weder zu viel noch zu wenig Filament sollte aus der Druckdüse gefördert werden. Bei zu wenig Filament entstehen Risse, während sich bei einem leichten Überfluss, der unkontrolliert aus der Düse tropft, feine Fäden zwischen den „Inseln“ bilden. Wenn der Drucker stillsteht oder die Position wechselt, sollte währenddessen kein Filament mehr aus der Druckdüse austreten. Um dies zu verhindern, muss der 3D-Drucker optimal eingestellt werden.
Gründe für Fäden/Spinning
Düsentemperatur
Wenn Filament unkontrolliert aus der Düse tropft, könnte die eingestellte Düsentemperatur zu hoch sein. Bei erhöhter Temperatur verflüssigt sich das Filament übermäßig und fließt daher schneller und ungewollt aus der Düse.
Hoher Druck in der Düse
Ein weiterer Grund könnte ein zu hoher Druck in der Düse sein, verursacht durch eine Überfüllung mit Filament. Moderne 3D-Drucker bieten hierfür eine Lösung namens Retraction (Rückzug). Dabei wird das Filament ein Stück weit aus dem Hotend zurückgezogen. Dies reduziert den Druck in der Düse und verhindert, dass Filament während Leerfahrten ungewollt austritt.
Feuchtigkeit
Filamente, insbesondere PLA, nehmen binnen kurzer Zeit schnell Feuchtigkeit auf. Diese Eigenschaft hat einen erheblichen Einfluss auf die Materialeigenschaften.
Mögliche Lösungen
Drucktemperatur senken
Jedes PLA-Filament hat leicht unterschiedliche Schmelztemperaturen. Reduziere die Drucktemperatur schrittweise um 5°C und fertige Testdrucke an. Druckvorlagen findest Du unter www.thingiverse.com.
Erhöhung der Filament-Rückzugsdistanz
Wenn der 3D-Drucker eine Positionsänderung ohne Druckvorgang durchführt, beispielsweise beim Wechsel von einer Bauteilwand zur anderen, zieht er das Filament leicht zurück, um Druck von der Düse zu nehmen. Diese Vorgehensweise ist effektiv, um das Entstehen von Fäden (Stringing) und Tropfen (Oozing) zu verhindern.
Im Slicer kannst du sowohl die Rückzugsdistanz (Retraction distance) als auch die Rückzugsgeschwindigkeit (Retraction speed) des Filaments einstellen.
- Wird das Filament zu weit zurück gezogen wird, steht der Druckdüse beim weiter drucken zu wenig Filament zur Verfügung, was zu Druckfehler führt.
- Wird das Filament nicht weit genug zurück gezogen, kann der Druck zu hoch sein und Tröpfen oder Fäden quetschen sich langsam aus der Druckdüse.
Erhöhung der Rückzugsgeschwindigkeit des Filaments
Eine weitere mögliche Ursache für Faden- und Tropfenbildung ist die Rückzugsgeschwindigkeit des Filaments. Diese bestimmt, wie schnell das Filament aus der heißen Düse zurückgezogen wird.
- Ist die Rückzugsgeschwindigkeit langsam, schmilzt das Filament in der Düse weiter und tropft oder fließt heraus.
- Ist die Rückzugsgeschwindigkeit zu schnell, kann das Filament reißen.
Als Orientierung für die Rückzugsgeschwindigkeit des Filaments kann, je nach verwendetem Filament und Druckermodell, ein Bereich von 20 bis 100 mm pro Sekunde empfohlen werden.
Feuchtigkeit des Filaments prüfen und trocknen
Filamente, insbesondere PLA, können innerhalb kurzer Zeit erhebliche Mengen an Feuchtigkeit aufnehmen. Dieses Verhalten beeinflusst selbstverständlich die Materialeigenschaften maßgeblich.
Eine Methode, die Feuchtigkeit Ihres Filaments zu überprüfen, ist der sogenannte Knick-Test. Dabei wird ein Stück des Filaments abgebrochen. Lässt sich das Filament leicht brechen, ist es trocken. Biegt sich das Filament hingegen, ist es feucht.
PLA-Filament kann im Backofen bei Temperaturen zwischen 40 und 45 Grad Celsius innerhalb von 4 bis 6 Stunden getrocknet werden. Um eine erneute Feuchtigkeitsaufnahme zu verhindern, reicht es aus, das Filament in einer Aufbewahrungsbox mit Trockenmittel zu lagern.
