Auch moderne 3D-Drucker fertigen Bauteile nicht immer exakt in der konstruierten Größe. Ein Modell mit einem vorgesehenen Durchmesser von 23,5 mm kann nach dem Druck beispielsweise nur 23,1 mm messen. Solche Abweichungen entstehen unter anderem durch Materialschrumpfung, Drucktemperatur, Flussmenge und die tatsächliche Breite der gedruckten Linien.
Bambu Studio bietet mehrere Möglichkeiten, solche Maßabweichungen auszugleichen. Entscheidend ist, ob eine äußere Abmessung, ein Loch oder das gesamte Modell korrigiert werden soll.
Gedrucktes Bauteil richtig messen
Das Bauteil sollte erst nach dem vollständigen Abkühlen gemessen werden. Warme Kunststoffe können noch geringfügig schrumpfen.
Runde Teile werden mindestens in zwei Richtungen kontrolliert:
- einmal entlang der X-Achse,
- einmal um 90 Grad versetzt entlang der Y-Achse,
- möglichst in der Mitte der Bauteilhöhe.
Direkt an der Unterseite kann der sogenannte Elefantenfuß das Messergebnis verfälschen. Dabei werden die ersten Schichten durch den Druck auf das Druckbett etwas breiter.
Sind X- und Y-Durchmesser deutlich unterschiedlich, liegt nicht nur eine normale Größenabweichung vor. Dann sollten auch die Druckerkalibrierung, die Riemenspannung und die Rundheit des Modells überprüft werden.
Äußere Abmessungen mit der Konturkompensation korrigieren
Für einen zu kleinen oder zu großen Außendurchmesser ist in Bambu Studio die Einstellung X-Y-Konturkompensation vorgesehen.
Sie befindet sich je nach Programmversion unter:
Prozesseinstellungen → Qualität → Präzision → X-Y-Konturkompensation
Falls diese Einstellung nicht angezeigt wird, muss zunächst der erweiterte Modus beziehungsweise Expertenmodus aktiviert werden.
Die Konturkompensation verschiebt den äußeren Rand des Bauteils. Der eingetragene Wert gilt für jede Seite. Eine Kompensation von +0,20 mm vergrößert den Gesamtdurchmesser deshalb um ungefähr 0,40 mm:
- linke Seite: +0,20 mm
- rechte Seite: +0,20 mm
- gesamte Vergrößerung: +0,40 mm
Die notwendige Einstellung lässt sich mit folgender Formel berechnen:
[
\text{Konturkompensation} =
\frac{\text{Sollmaß}-\text{Istmaß}}{2}
]
Beispiel:
- gewünschter Durchmesser: 23,5 mm
- gedruckter Durchmesser: 23,1 mm
- Abweichung: 0,4 mm
[
(23{,}5-23{,}1)/2=0{,}20\text{ mm}
]
In diesem Fall wird bei der X-Y-Konturkompensation +0,20 mm eingetragen.
Ein positiver Wert vergrößert die Außenkontur. Ein negativer Wert verkleinert sie.
Löcher und innere Ausschnitte korrigieren
Für Bohrungen, Magnetaufnahmen und andere geschlossene Innenkonturen gibt es die gesonderte Einstellung X-Y-Lochkompensation.
Diese sollte nicht mit der Konturkompensation verwechselt werden:
| Einstellung | Wirkung |
|---|---|
| X-Y-Konturkompensation | verändert die äußeren Abmessungen |
| X-Y-Lochkompensation | verändert Löcher und innere Ausschnitte |
| Elefantenfußkompensation | korrigiert hauptsächlich die untersten Schichten |
Ein positiver Wert bei der Lochkompensation macht ein erkanntes Loch größer. Ein negativer Wert verkleinert es.
Bei einem Bauteil ohne Löcher kann die Lochkompensation auf 0,00 mm bleiben.
Warum Skalieren nicht immer die beste Lösung ist
Ein Modell lässt sich in Bambu Studio auch prozentual vergrößern. Der notwendige Skalierungsfaktor wird folgendermaßen berechnet:
[
\text{Skalierung} =
\frac{\text{Sollmaß}}{\text{Istmaß}}\times100
]
Bei einem Sollmaß von 23,5 mm und einem Istmaß von 23,1 mm ergibt sich:
[
23{,}5/23{,}1\times100=101{,}73%
]
Das Modell müsste in X- und Y-Richtung somit auf ungefähr 101,73 Prozent skaliert werden.
Dabei sollte die proportionale Skalierung deaktiviert und die Z-Achse auf 100 Prozent belassen werden. Anderenfalls verändern sich auch die Höhe, das Relief und eventuell vorhandene Schrift.
Für eine einmalige Größenänderung ist das Skalieren durchaus geeignet. Für eine regelmäßig auftretende feste Maßabweichung ist die X-Y-Konturkompensation jedoch meistens die bessere Lösung. Sie verändert den äußeren Rand, ohne das gesamte Modell einschließlich aller Details proportional zu vergrößern.
Fester Fehler oder prozentuale Materialschrumpfung?
Die Konturkompensation arbeitet mit einem festen Millimeterwert. Das ist sinnvoll, wenn unterschiedlich große Testobjekte ungefähr dieselbe absolute Abweichung besitzen.
Beispiel:
- ein 20-mm-Teil ist 0,3 mm zu klein,
- ein 40-mm-Teil ist ebenfalls ungefähr 0,3 mm zu klein.
Werden größere Modelle dagegen deutlich stärker verkleinert als kleine Modelle, kann eine prozentuale Materialschrumpfung vorliegen. Das tritt insbesondere bei technischen Filamenten stärker auf als bei normalem PLA.
In diesem Fall sollte die Schrumpfung mit mehreren unterschiedlich großen Testkörpern ermittelt werden. Eine ausschließlich anhand eines kleinen Bauteils berechnete prozentuale Skalierung kann bei einem wesentlich größeren Modell zu einer Überkorrektur führen.
Sinnvolle Vorgehensweise zur Kalibrierung
Für zuverlässige Ergebnisse empfiehlt sich folgende Reihenfolge:
- Drucker vollständig kalibrieren.
- Das verwendete Filament auswählen und die richtige Düsentemperatur einstellen.
- Flussdynamik und Flussmenge kontrollieren beziehungsweise kalibrieren.
- Einen kleinen Testkörper mit 0,00 mm Konturkompensation drucken.
- Das vollständig abgekühlte Teil in X- und Y-Richtung messen.
- Den notwendigen Kompensationswert berechnen.
- Einen zweiten Testdruck mit der berechneten Einstellung durchführen.
- Den Wert bei Bedarf in Schritten von 0,02 bis 0,05 mm nachjustieren.
Die ermittelte Einstellung gilt immer für die verwendete Kombination aus Drucker, Düse, Prozessprofil und Filament. Bei einem Wechsel von PLA zu PETG, ABS, ASA oder einem gefüllten Filament können andere Werte notwendig sein.
Weitere Ursachen für ungenaue Abmessungen
Nicht jede Abweichung lässt sich allein mit der Konturkompensation lösen. Folgende Punkte sollten ebenfalls beachtet werden:
Zu grob exportierte Kreisform
Wurde ein Kreis als niedrig aufgelöste STL-Datei exportiert, besteht er möglicherweise aus deutlich sichtbaren geraden Teilstücken. Der gemessene Durchmesser kann dadurch kleiner ausfallen.
Kreise und Rundungen sollten mit hoher Auflösung exportiert werden. Wenn möglich, sind 3MF- oder STEP-Dateien einer grob aufgelösten STL-Datei vorzuziehen.
Zu hohe Außenwandgeschwindigkeit
Bei kleinen runden Bauteilen muss der Druckkopf ständig seine Richtung ändern. Eine sehr hohe Außenwandgeschwindigkeit kann zu unruhigen oder verformten Konturen führen. Für präzise Kleinteile kann es helfen, die Außenwand langsamer zu drucken.
Falsche Flussmenge
Eine deutlich zu geringe Materialförderung kann Außenwände dünner ausfallen lassen. Eine zu hohe Flussmenge verursacht dagegen zu breite Linien, unsaubere Details oder zu große Abmessungen.
Elefantenfuß
Ist nur die Unterseite zu breit, darf nicht der gesamte Durchmesser über die Konturkompensation verkleinert werden. Dafür ist die Elefantenfußkompensation zuständig.
Ungeeignete Messstelle
Relief, Fasen, abgerundete Kanten und Drucknähte können das Ergebnis einer Schieblehrenmessung beeinflussen. Gemessen wird deshalb an einer geraden, glatten Stelle der Außenwand.
Fazit
Druckt ein Bambu-Drucker ein Bauteil in X- und Y-Richtung gleichmäßig zu klein, ist die X-Y-Konturkompensation die gezielteste Korrekturmöglichkeit in Bambu Studio.
Die Abweichung des Gesamtdurchmessers darf dabei nicht vollständig als Kompensationswert eingetragen werden. Da die Kontur auf beiden Seiten verschoben wird, muss die gemessene Differenz durch zwei geteilt werden.
Ist ein gedrucktes Bauteil insgesamt 0,4 mm zu klein, lautet der passende Startwert deshalb:
X-Y-Konturkompensation: +0,20 mm
Anschließend genügt normalerweise ein weiterer Testdruck, um den Wert in kleinen Schritten exakt auf das verwendete Filament und Druckprofil abzustimmen.