Der richtige Dreh beim 3D-Druck
Seite 3: Beschränkte Haftung
Löst sich ein Objekt beim 3D-Druck vom Tisch, ist es unrettbar im Eimer. Der Slicer bietet meist einige Optionen, die für erhöhte Haftung sorgen sollen. Lässt man die Maschine die erste Schicht auf dem Tisch dicker drucken – etwa 0,3 Millimeter statt 0,2 Millimeter in den oberen Schichten – gleicht das einen minimal zu großen Abstand zwischen Düse und Tisch bei Druckbeginn aus.
Eine "Brim" (engl.: Krempe) verbreitert schlicht die Basis des Objekts, indem dessen unterste Schicht dicht an dicht mit weiteren Materialbahnen umgeben wird – diese Maßnahme ist bei hohen Objekten mit kleiner Grundrissfläche angezeigt. Ein "Raft" (engl.: Floß) besteht aus meist drei Gitterlagen, die auf dem Drucktisch erst mal eine Bauplattform bilden, auf der dann das Objekt selbst aufgeschichtet wird. Es ist aufwendiger, liefert aber viel mehr Sicherheit als eine Brim und ist auch bei Druckern nützlich, bei denen sich der Abstand zwischen Düse und Tisch bei Druckbeginn nicht zuverlässig justieren lässt. Nicht jede Software bietet beide Optionen, manche haben noch andere oder verwenden zumindest andere Bezeichnungen.
Sind die Parameter gewählt und hat der Slicer die Vorlagen portioniert, berechnet die Software für jede Schicht erst die geometrische Bahn, die der Druckkopf später beschreiben muss, dann wird das ganze in Maschinensteuercodes (Gcode) heruntergebrochen. Der wandert dann entweder über ein USB-Kabel, einen Stick oder eine SD-Karte in den Drucker, der nach dem Startbefehl und der benötigten Vorheizzeit sein Werk beginnt.
Bohrung
Viele Druckerhersteller geben den Durchmesser der Düse an – dieser ist etwas größer als die maximale horizontalen Schichtdicke, die die Maschine drucken kann. Je feiner eine Düse ist, desto schmalere Materialbahnen kann sie innerhalb einer Schicht anlegen. Der Druck verlängert sich aber dadurch, weil ja nur weniger Material pro Zentimeter Weg aufgebracht werden kann. Eine feine Düse verstopft zudem schneller und ist schwieriger wieder frei zu bekommen: Mit einem 0,2-Millimeter-Stahldraht lässt sich nicht so viel Druck ausüben wie mit einem mit 0,4 Millimeter Durchmesser. Ist eine Düse nach einem ABS-Druck verstopft, hilft es oft, sie auszubauen, vollständig abkühlen zu lassen und über Nacht in Aceton zu legen. PLA löst Aceton leider nicht.
Was bringt der Doppelkopf?
Die teuren 3D-Drucker der Einsteigerklasse heben sich von den günstigen Geräten oft dadurch ab, dass sie statt einer Druckdüse zwei oder sogar noch mehr im Druckkopf sitzen haben und deshalb eine Schicht des Objekts aus mehreren Materialien zusammensetzen können. So lässt sich das eigentliche Modell beispielsweise aus ABS oder PLA drucken, die Stützen aber aus einem anderen Material, das sich hinterher in einem Wasser- oder Laugenbad auflöst.
Das klingt erst einmal sehr vielversprechend. Unserer Erfahrung nach kann man allerdings die meisten Objekte entweder ganz ohne oder nur mit leicht entfernbaren Stützen drucken – dafür braucht es keinen Doppelkopf. Beim Druck mit nur einem Material ist eine fest im Druckkopf angebrachte zweite Düse manchmal sogar kontraproduktiv: Da sie nur wenige Zentimeter neben ihrem Zwilling und mit ihm exakt auf derselben Höhe sitzt, kratzt sie oft direkt über die frisch aufgeschmolzene Schicht. Hat man Pech, löst sich dabei das mühsam aufgeschichtete Objekt von der Plattform und der Druck ist gelaufen. Die radikale Lösung: Wer die zweite Düse ohnehin nicht nutzt, kann sie meist recht einfach abschrauben.
Die 3D-Drucker-Hersteller beschreiten mittlerweile aber neue Wege, um den Doppelkopfdruck (auch Dual Extrusion genannt) praktikabel zu machen. Beim Ultimaker 3 beispielsweise zieht sich die gerade nicht genutzte Düse ein Stück in den Druckkopf zurück. Beim Bolt von Leapfrog hingegen sind die Köpfe in einer Dimension voneinander unabhängig positionierbar; der jeweils nicht genutzte Kopf zieht sich auf seine Seite zurück. Beide Konstruktionen erfüllen ihren Zweck, sind aber mechanisch weit aufwändiger als ein konventioneller, starrer Doppelkopf und daher derzeit nicht in preiswerten 3D-Druckern zu haben.
