Die Volumengeschwindigkeit im 3D-Druck
Im Hochgeschwindigkeitsdruck spielt die Volumengeschwindigkeit eine entscheidende Rolle. Selbst wenn die Mechanik eines 3D-Druckers Hochgeschwindigkeitsdrucke ermöglicht, muss auch das Filament bestimmten Anforderungen entsprechen. Denn mit zähflüssigem Filament lassen sich keine fehlerfreien Objekte drucken.
Die Volumengeschwindigkeit im 3D-Druck beschreibt die Menge an Filament, die innerhalb einer bestimmten Zeit extrudiert wird. Gemessen wird sie in mm³/s (Kubikmillimeter pro Sekunde). Dieser Parameter spielt eine entscheidende Rolle sowohl für die Druckgeschwindigkeit als auch für die Qualität des Endprodukts.
Diese Faktoren beeinflussen die Volumengeschwindigkeit
Die Volumengeschwindigkeit beim 3D-Druck wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, die gemeinsam die Effizienz und Qualität des Druckprozesses bestimmen.
Düsengröße
Die Größe der Düse spielt eine entscheidende Rolle, da sie die maximale Menge an Filament bestimmt, die in einer bestimmten Zeit extrudiert werden kann. Größere Düsen ermöglichen eine schnellere Materialausgabe, was höhere Volumengeschwindigkeiten zur Folge hat.
Druckgeschwindigkeit
Dies betrifft die Bewegungsgeschwindigkeit des Druckkopfes. Eine höhere Druckgeschwindigkeit erfordert eine schnellere Extrusion des Filaments, um mit der Bewegung des Druckkopfes Schritt zu halten. Dies stellt erhöhte Anforderungen an die Volumengeschwindigkeit.
Drucktemperatur
Die Temperatur, bei der der Druckvorgang stattfindet, beeinflusst maßgeblich die Fließeigenschaften des Filaments. Höhere Temperaturen führen zu einer erhöhten Viskosität des Filaments, was das Extrudieren bei größeren Volumenströmen erleichtert.
Düsentemperatur
Ähnlich wie die Drucktemperatur wirkt sich auch die Düsentemperatur auf die Viskosität des Filaments aus. Eine höhere Düsentemperatur reduziert die Viskosität des Materials, wodurch eine schnellere Extrusion ermöglicht wird.
Retract-Einstellungen
Diese Einstellungen regeln, wie das Filament während einer Druckpause oder beim Versetzen des Druckkopfes zurückgezogen wird. Aggressive Rückzugseinstellungen können die extrudierte Filamentmenge verringern und dadurch die Volumenflussrate möglicherweise reduzieren.
Filamenttyp
Verschiedene Kunststofffilamente besitzen unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften, die beeinflussen, wie leicht sie im geschmolzenen Zustand fließen. Filamente, die besser fließen, ermöglichen in der Regel höhere Druckgeschwindigkeiten. Der Anbieter SUNLU vermarktet aktuell (Stand Februar 2024) unter dem Namen „PLA Meta“ ein modifiziertes PLA-Filament, das eine verringerte Drucktemperatur und gleichzeitig eine erhöhte Druckgeschwindigkeit bietet.
Jeder dieser Faktoren hat einen entscheidenden Einfluss auf den 3D-Druckprozess und muss sorgfältig abgestimmt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Im Bereich des Hochgeschwindigkeitsdrucks stehen jedoch insbesondere das Hotend und das verwendete Filament im Mittelpunkt der aktuellen Entwicklungen.
