Ein AMS, zwei Materialien, zwei Düsen im selben Druck: TPU und PLA am Bambu Lab X2D

Bambu Lab X2D Multimaterial TPU PLA Druck Filament Switch
Bambu Lab X2D Multimaterial TPU PLA Druck Filament Switch

Mit seinen beiden Düsen eröffnet der Bambu Lab X2D neue Möglichkeiten für Mehrmaterialdrucke. Interessant ist dabei die Kombination aus einem festen Werkstoff wie PLA und einem flexiblen Material. Wer „TPU for AMS“ verwendet, muss dafür nicht zwangsläufig eine externe Filamentrolle anschließen: TPU und PLA können gemeinsam in einem einzigen AMS liegen und im selben Druckauftrag unterschiedliche Düsen versorgen.

Ganz ohne zusätzliches Zubehör funktioniert diese Aufteilung allerdings nicht. Benötigt wird der Filament Track Switch, der den gemeinsamen Ausgang des AMS automatisch mit dem jeweils vorgesehenen Hotend verbindet.

Warum das AMS allein nicht genügt

Die vier Schächte eines AMS stellen keine vier getrennten Leitungen bis zum Drucker bereit. Das System wählt zwar die gewünschte Rolle aus, führt das Filament anschließend aber immer durch denselben AMS-Ausgang und denselben PTFE-Schlauch.

Wird dieser Schlauch ohne Filament Track Switch direkt am X2D angeschlossen, ist das komplette AMS einem festen Düsenweg zugeordnet. Alle darin eingelegten Materialien landen folglich an derselben Düse. Es ist dann nicht möglich, TPU aus einem Schacht automatisch links und PLA aus einem anderen Schacht rechts drucken zu lassen.

Der Filament Track Switch erweitert diesen gemeinsamen Weg um eine automatische Weiche. Das ausgewählte Filament läuft zunächst vom AMS zum Switch. Dort wird es entweder zum linken Haupt-Hotend oder zur rechten Nebendüse weitergeleitet. Bambu Lab nennt dafür ausdrücklich eine flexible Zuordnung der AMS-Filamente zu beiden Hotends.

Die passende Belegung der Düsen

Für die Materialkombination aus TPU for AMS und PLA bietet sich folgende Verteilung an:

Linke HauptdüseRechte Nebendüse
TPU for AMSPLA

Die Hauptdüse verfügt über den günstigeren Filamentweg für flexible Werkstoffe. Beim X2D empfiehlt Bambu Lab daher, TPU for AMS möglichst über diese Düse zu verarbeiten. Die rechte Nebendüse kann dieses steifere TPU zwar grundsätzlich drucken, soll laut Hersteller aber nur mit Vorsicht dafür eingesetzt werden. Bei Oberflächengenauigkeit und feinen Details ist die Hauptdüse die bessere Wahl.

PLA stellt für den längeren Zuführweg der Nebendüse normalerweise kein Problem dar. Deshalb ist die Aufteilung „TPU links, PLA rechts“ nicht nur leicht nachvollziehbar, sondern in der Praxis auch die sinnvollere Grundeinstellung.

Was „TPU for AMS“ von normalem TPU unterscheidet

Der Name ist keine bloße Produktbezeichnung. TPU for AMS wurde so steif ausgelegt, dass es im AMS zuverlässig vorgeschoben, zurückgezogen und erneut geladen werden kann. Herkömmliches TPU ist deutlich nachgiebiger. Auf längeren Filamentwegen kann es sich zusammendrücken, seitlich ausweichen oder im Fördersystem verklemmen.

Normales TPU 95A, 90A oder 85A gehört deshalb nicht in ein gewöhnliches AMS oder AMS 2 Pro. Für diese Materialien gelten am X2D besondere, direkte Zuführwege zur Hauptdüse. Nur ausdrücklich AMS-taugliches TPU darf wie PLA automatisch aus dem AMS geladen werden. Die Bambu-Anleitungen unterscheiden hier klar zwischen gewöhnlichem TPU und dem speziell entwickelten TPU for AMS.

Auch bei Filamenten anderer Hersteller ist Vorsicht angebracht. Der Aufdruck „High Speed TPU“ sagt noch nichts über die Eignung für ein AMS aus. Maßgeblich ist eine konkrete Freigabe des Herstellers für das jeweilige automatische Materialsystem.

So wird das AMS bestückt

Die Position der beiden Rollen innerhalb des AMS ist frei wählbar. Beispielsweise kann TPU for AMS in Schacht 1 und PLA in Schacht 2 eingelegt werden. Ebenso sind andere Schächte möglich. Entscheidend ist, dass die tatsächliche Belegung später mit den Angaben in Bambu Studio übereinstimmt.

Bei Originalfilamenten von Bambu Lab können Materialart und Farbe per RFID erkannt werden. Fremdfilamente müssen gegebenenfalls von Hand eingetragen werden. Vor dem Slicen sollte die AMS-Belegung synchronisiert und nochmals kontrolliert werden.

Der Filament Track Switch wird zwischen dem gemeinsamen AMS-Ausgang und den beiden Filamentwegen des X2D eingesetzt. Er übernimmt während des Drucks die mechanische Verteilung. Ein zweites AMS ist für diese Kombination nicht erforderlich.

Zuordnung in Bambu Studio

Das Modell benötigt unterschiedliche Materialbereiche. Dabei kann es sich um getrennte Einzelteile eines Objekts, bemalte Modellflächen oder ein Hauptmaterial mit einem zweiten Werkstoff als Stützschnittstelle handeln.

In Bambu Studio wird zunächst jeder Modellbereich dem passenden Filament zugewiesen. Anschließend lässt sich über die Filamentgruppierung festlegen, welche Düse das jeweilige Material drucken soll. Für eine gezielte Verteilung wird der Modus „Benutzerdefiniert“ verwendet.

Dort erfolgt die Zuordnung:

  1. TPU for AMS auf die linke Hauptdüse ziehen.
  2. PLA auf die rechte Nebendüse ziehen.
  3. Druckplatte neu slicen.
  4. In der Vorschau die Material- und Düsenwege kontrollieren.
  5. Beim Senden die angezeigten Filamente mit den realen AMS-Schächten abgleichen.

Das freie Verschieben eines Filaments auf die gewünschte Düse ist im benutzerdefinierten Gruppierungsmodus ausdrücklich vorgesehen.

Drucken beide Düsen gleichzeitig?

Die Bezeichnung Zweidüsendruck bedeutet nicht, dass beide Düsen ununterbrochen zur selben Zeit Material ausgeben. Das AMS lädt immer nur das gerade benötigte Filament. Der X2D druckt den vorgesehenen Abschnitt, wechselt bei Bedarf die Düse und fordert anschließend das andere Material an.

Auch die beiden Filamente laufen nicht gleichzeitig nebeneinander durch den gemeinsamen AMS-Schlauch. TPU und PLA benutzen diesen Abschnitt nacheinander. Erst der Filament Track Switch bestimmt, zu welchem der beiden Düsenwege das geladene Material weitergeführt wird.

Der Vorteil besteht darin, dass während des Druckauftrags weder PTFE-Schläuche umgesteckt noch Rollen von Hand gewechselt werden müssen.

PLA und TPU in einem Bauteil

Mit beiden Materialien lassen sich starre und flexible Eigenschaften in einem Modell verbinden. Denkbar sind unter anderem Griffflächen, elastische Gelenke, Dämpfer, Schutzkanten oder rutschhemmende Bereiche an einem festen PLA-Grundkörper.

Die Haftung zwischen PLA und TPU ist jedoch nicht immer ausreichend, um dauerhaft belastete Teile allein durch eine glatte Grenzfläche zusammenzuhalten. Bei solchen Konstruktionen sollten die Materialien mechanisch ineinandergreifen. Geeignet sind beispielsweise Durchbrüche, Hinterschneidungen, Verzahnungen oder überlappende Geometrien.

Umgekehrt kann die begrenzte Haftung nützlich sein, wenn PLA als Stützschnittstelle für ein TPU-Modell eingesetzt wird. Die Stütze lässt sich dadurch häufig leichter ablösen. Da sich verschiedene TPU-Mischungen unterschiedlich verhalten, ist vor einem großen Modell ein kleiner Verbindungstest empfehlenswert.

Altes AMS oder AMS 2 Pro?

Für die reine Filamentzuführung kann TPU for AMS in kompatiblen AMS-Generationen verwendet werden. Damit ist die Kombination sowohl mit einem AMS der ersten Generation als auch mit einem AMS 2 Pro möglich. Das ältere AMS besitzt keine aktive Trocknung, kann das freigegebene Filament aber laden und fördern.

Der Filament Track Switch bleibt in beiden Fällen notwendig, sobald Filamente desselben AMS automatisch auf die beiden X2D-Düsen verteilt werden sollen.

Auf trockenes Filament achten

TPU reagiert empfindlich auf Feuchtigkeit. Zu feuchtes Material kann beim Drucken knistern, Blasen bilden, Fäden ziehen oder eine raue Oberfläche hinterlassen. Die Rolle sollte deshalb nach Herstellervorgabe getrocknet und anschließend möglichst trocken im AMS gelagert werden.

Auch eine PLA-Rolle kann durch Feuchtigkeit an Druckqualität verlieren. Bei einem längeren Zweimaterialdruck empfiehlt sich daher zunächst ein kurzer Probelauf. Dabei lassen sich Filamentwechsel, Materialfluss, Düsenbelegung und die Verbindung beider Werkstoffe überprüfen.

Fazit

TPU for AMS und PLA lassen sich in zwei Schächten desselben AMS bereithalten und während eines Druckauftrags verschiedenen X2D-Düsen zuordnen. Dafür ist der Filament Track Switch erforderlich. Ohne ihn bleibt das gesamte AMS an einen einzigen Hotend-Weg gebunden.

Als praxistaugliche Belegung empfiehlt sich TPU for AMS an der linken Hauptdüse und PLA an der rechten Nebendüse. Normales weiches TPU darf dabei nicht an die Stelle von TPU for AMS treten. Stimmen AMS-Belegung, Materialprofile und Düsenwahl in Bambu Studio überein, übernimmt der X2D die notwendigen Filament- und Düsenwechsel automatisch.