Können Filamente für 3D-Drucker schlecht werden? Ursachen und ihre Lösungen!

Meistens können wir relativ sicher sein, dass unser 3D-Drucker gut kalibriert und bereit ist, unglaublich gut aussehende Objekte mit unseren hohen Qualitätsstandards zu drucken. Plötzlich beschließen wir, ein neues Objekt mit einer Filamentspule zu drucken, die seit einiger Zeit nicht mehr verwendet wurde. Zu unserer Überraschung stellen wir fest, dass das Ergebnis weit unter unseren üblichen Erwartungen liegt.

Kann also eine Filamentspule schlecht werden und ihre Eigenschaften verlieren? Was sind die wahrscheinlichsten Ursachen für dieses Problem?

Wenn das Filament nicht in einem versiegelten Behälter mit Kieselgel gelagert wird, nimmt es Feuchtigkeit auf, wodurch es spröde wird, ebenso wie die Einwirkung von UV-Licht, da es das Filament spröde und bruchanfällig machen kann, und auch die Spule kann erhalten werden verheddert, wenn sie nicht richtig in den Löchern der Spule befestigt ist, bevor sie gelagert wird.

Zusammenfassend finden Sie hier eine Tabelle mit Ursachen, die eine Spule unbrauchbar machen können, ihren Folgen und Lösungen.

Ursache	Schlechtestes Filament	Bestes Filament	Folgen	Lösung
Einwirkung von UV-Licht	– PLA – ABS	– PETG – ASA	Filament wird spröde und neigt zum Brechen	Keine Lösung
Einwirkung von Feuchtigkeit	– PLA - ABS – PETG	– HÜFTEN – ASA	– Schlechte Haftung auf der Bauplatte – Blasen in der Düse – Heterogene Ergebnisse – Start und Ende der Extrusion werden verzögert – Düse hört auf zu extrudieren	– 3 Stunden bei 40 °C im Ofen trocknen – Verwenden Sie einen Föhn – Verwenden Sie einen Luftreiniger
Verwicklung in der Spule	– Betrifft alle	– Betrifft alle	– Düse stoppt das Extrudieren von Filament	– Sichern Sie die Filamentspitze nach Gebrauch immer in den Spulenlöchern.
Spulenhalterreibung	– Betrifft alle	– Betrifft alle	– Düse stoppt das Extrudieren von Filament	– Platzieren Sie die Spule auf Gegenständen, die weniger anfällig für Reibung sind.

Wie lange hält Filament im Allgemeinen?

Wenn das Filament an einem trockenen und relativ kühlen Ort gelagert und in seiner Verpackung aufbewahrt wird, um Feuchtigkeit zu vermeiden, können Sie davon ausgehen, dass Ihr Filament seine Eigenschaften mindestens 2 Jahre lang behält. Dies gilt für die gängigsten Thermoplaste wie PLA, ABS und PETG. Die Ausnahme von dieser Regel ist Nylon, das im Allgemeinen nach 12 Monaten Haltbarkeit ebenfalls nicht mehr funktioniert.

Denken Sie daran, dass die Druckqualität des Filaments viel länger als 2 Jahre erhalten bleiben kann, aber Sie müssen es verwenden, um dies herauszufinden, aber vermeiden Sie im Allgemeinen den Kauf von Filamentspulen, die zwei oder mehr Jahre in einem Regal gestanden haben.

Unabhängig davon sind zu viele Variablen beteiligt, sodass es fast unmöglich ist, definitiv zu wissen, wie lange eine bestimmte Filamentspule hält.

Die Lebensdauer des Filaments hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. den örtlichen atmosphärischen Bedingungen des Filaments, seiner Sonneneinstrahlung, Temperatur und Feuchtigkeit) und der ursprünglichen Qualität und Art des Thermoplasts.

PLA

Typischerweise hat PLA-Filament eine Haltbarkeit von etwa 2-3 Jahren. Das bedeutet, dass Sie es kaufen, in der Originalverpackung (um Feuchtigkeit zu vermeiden) an einem kühlen, trockenen und dunklen Ort lagern und auch noch fast 3 Jahre später damit drucken können. Beachten Sie, dass die Druckqualität nach 2 Jahren nachlassen kann.

PLA-Filament kann lange halten, bevor es anfängt, spröde zu werden und Abnutzungserscheinungen zu zeigen, aber vermeiden Sie auf jeden Fall PLA-Spulen, die in einer heißen Garage oder draußen in der Sonne gelagert wurden, da PLA Hitze oder UV-Licht nicht mag .

Andererseits kann PLA, das in Innenräumen bei Raumtemperatur gelagert wird, einige Jahre ohne Qualitätsverlust halten.

ABS

ABS-Filament hat eine ähnliche Haltbarkeit wie PLA, was bedeutet, dass es, wenn es keiner Feuchtigkeit ausgesetzt wird, bis zu zwei Jahre halten kann, nachdem es aus der Verpackung genommen wurde.

ABS ist ein stärkeres und haltbareres Material als PLA. Da es eine höhere Glasübergangstemperatur hat (105 °C im Vergleich zu den 60 °C von PLA), kann es der Hitze besser standhalten.

Obwohl es weniger anfällig für Wasseraufnahme ist als andere Thermoplaste, ist es dennoch eine gute Idee, auf der sicheren Seite zu sein und Ihre ABS-Spulen in einer freundlichen Umgebung aufzubewahren. Damit meine ich, es in seiner Verpackung mit mehreren Silikagelbeuteln aufzubewahren, nicht in direktem Sonnenlicht usw. zu halten.

Nylon

Die große Affinität von Nylon zu Wasser ist problematisch, es nimmt Wasser wie ein Schwamm auf, wodurch es aufquillt und die Druckerdüse verstopft, was zu inkonsistenten Ausgaben führen kann.

In nur wenigen Tagen kann es zwischen 1 % und 3 % Feuchtigkeit aufnehmen, und dieser hohe Wassergehalt führt dazu, dass das Material beim Drucken versagt.

Technisch gesehen ist Nylon ein Thermoplast, der die Eigenschaft hat, hygroskopisch zu sein. Es ist eine schicke Art zu sagen, dass es gerne Feuchtigkeit aufnimmt.

Aus diesem Grund wird die Lebensdauer von Nylon, wenn es offen gelassen wird, innerhalb weniger Tage erheblich verkürzt. Es ist auch nicht geeignet für Druckprodukte, die für den Außeneinsatz bestimmt sind. Die meisten Nylon-Marken haben eine maximale Haltbarkeit von 12 Monaten.

Es ist jedoch erwähnenswert, dass alle Filamente mehr oder weniger hygroskopisch sind und Feuchtigkeit aufnehmen. Sie können jedoch nur einen bestimmten Prozentsatz davon aufnehmen und das war’s. Dies ist natürlich nicht ideal für das Drucken mit dem Filament, da Feuchtigkeit alle möglichen Probleme verursachen kann, aber wenn es Ihnen nichts ausmacht, dass Ihr Druck leicht aufquillt, können Sie gedruckte Modelle natürlich draußen lassen und sobald sie etwas Feuchtigkeit aufgenommen haben, sie nimmt nichts mehr auf.

PETG

PETG ist ein Co-Polyester, es besteht aus zwei Hauptkomponenten:PET und Glykol. Es ist stärker und langlebiger als PLA sowie etwas flexibler; PETG-Filament hat eine höhere Glasübergangstemperatur, was bedeutet, dass es sich nicht so leicht verformt wie PLA, wenn es geringer Wärme ausgesetzt wird (z. B. in einem Auto).

Bewahren Sie PETG-Filament in einem luftdichten Behälter auf, um es vor Feuchtigkeit zu schützen. Auch die Lagertemperatur ist entscheidend. PETG-Filament kann lange halten, wenn es an einem kühlen Ort gelagert wird, aber wenn das Filament Hitze ausgesetzt wird, wird es spröde und reißt, insbesondere wenn es gleichzeitig Feuchtigkeit ausgesetzt wird.

Die meisten PETG-Filamente können 2 Jahre oder länger gelagert werden, bevor sie spröde werden und reißen. Sie sollten es an einem kühlen Ort und fern von Feuchtigkeit oder direkter Sonneneinstrahlung aufbewahren, damit es seine Eigenschaften so lange wie möglich behält.

Nun, wo sich PETG auch von den vorherigen Filamenten unterscheidet, ist, dass es UV-beständig ist, was es insgesamt zu einem großartigen Filament für den Außeneinsatz macht.

Woran erkennt man, ob ein Filament defekt ist und woran liegt das?

Die schlechte Nachricht ist, dass es keine eindeutige Möglichkeit gibt, festzustellen, ob eine Filamentspule defekt ist. Die gute Nachricht ist, dass 3D-Drucker durch die Verwendung von altem Filament in keiner Weise beschädigt werden, sodass Sie jederzeit versuchen können, ein Test-Schnelltestobjekt zu drucken, um die Gesamtqualität einer Spule zu überprüfen.

Die Leute empfehlen die folgenden drei Tests, um ein schlechtes Filament zu identifizieren:

• Dehnungstest :Es ist keine absolut zuverlässige Methode, da PLA etwas flexibler sein kann, bevor es zusammenbricht. Auch diese Methode setzt ein gewisses Vertrauen in die eigene Beobachtungsgabe voraus. Ich halte dies für Zeitverschwendung, da es keine schlüssigen Beweise liefert.
• Stresstest :Eine noch weniger zuverlässige Möglichkeit, PLA-Filament auf Anzeichen von Abbau zu untersuchen, besteht darin, es vor dem Test einige Zeit vertikal hängen zu lassen. Auch nicht zu empfehlen.
• Drucke ein kleines Objekt :Dies ist bei weitem der beste Weg, um die aktuelle Qualität einer Filamentspule zu testen. Drucken Sie ein kleines Objekt mit Ihren üblichen Einstellungen und prüfen Sie, ob die Ausgabe so gut ist, wie Sie es erwarten würden. Wenn Sie während der Extrusion Knackgeräusche hören, können Sie sicher sein, dass Sie es mit feuchtem Filament zu tun haben.

Wie Sie vielleicht bemerkt haben, bin ich eindeutig kein großer Fan der ersten beiden Empfehlungen, die normalerweise herumgeworfen werden. Warum sollten Sie Tests durchführen, die Ihnen einen Hinweis auf die Qualität geben, wenn Sie eine schnelle und einfache Möglichkeit haben, genau das zu testen, was Sie zu messen versuchen!

Wie wirkt sich Feuchtigkeit auf das Filament aus?

Feuchtigkeit, die sich in einer Spule angesammelt hat, kann zu sehr minderwertigen Drucken und sogar zu Brüchen führen. Wenn Ihr Filament gestreckt und gespannt von Ihrer Spule kommt, könnte dies ein Hinweis darauf sein, dass Ihr Filament nicht ausreichend trocken ist.

Das Drucken mit nassen Filamenten hat zahlreiche Folgen und ist eine der Hauptursachen für schlechte Ergebnisse.

Lesen Sie einfach die Liste der möglichen Folgen von nassen Filamenten durch. Das möchten Sie sicher vermeiden!

Nasses Filament kann zu Folgendem führen:

• Löcher auf den obersten Schichten Ihrer Teile finden
• Blasen an der Spitze des Extruders
• Schlechte Haftung auf der Bauplatte
• Sehr heterogene Ergebnisse beim Drucken desselben Modells
• Start und Ende der Extrusion sind verzögert, was zu schlechter Qualität führt
• Düse stoppt willkürlich das Extrudieren von Filament

Warum hat Feuchtigkeit einen so großen Einfluss auf die Druckqualität? Was genau passiert?

Schäumen

Das Schaumphänomen ist der Hauptgrund für die Filamentausdehnung. Es ist schlecht für Ihre Drucke. Es macht die Schichten schwächer und kann den Druck wie eine Scheibe Schweizer Käse aussehen lassen. Es wird durch zwei Faktoren verursacht:Verdunstung absorbierter Feuchtigkeit und übermäßiges Schrumpfen.

Schäumen ist der Vorgang, bei dem das Polymermolekül in einen gasförmigen Zustand zerlegt wird. Polymermoleküle sind groß und können sich leicht auflösen. Infolgedessen verlieren sie bei Nässe an Festigkeit und können sogar in einzelne Abschnitte zerbrechen. Die zum Aufbrechen dieser Bindungen erforderliche Energie lässt das Filament anschwellen und sich ausdehnen.

Hydrolyse

Die Hydrolyse ist ein weiterer Prozess, der auf atomarer Ebene abläuft:Wenn das Polymer Wasser aufnimmt, wird es abgebaut, indem einige seiner chemischen Bindungen aufgebrochen werden. Dadurch wird aus dem Polymer ein Monomer.

Wenn Sie Ihren 3D-Drucker verwenden, ist ein Filament mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt sehr wichtig. Blasen im Druck verwandeln selbst das schönste Design in ein Wirrwarr. Die richtige Filamenttrocknung stellt sicher, dass Ihre Designs sauber und schön herauskommen.

Wie kann man Filament reparieren, das Feuchtigkeit aufgenommen hat?

Die wahrscheinlich einfachste und kostengünstigste Möglichkeit, die Feuchtigkeit in einem Filament allmählich auszugleichen, besteht darin, es in einer Art Ofen zu trocknen.

Ein normaler Küchenofen ist die schnellste Art, Filamentspulen zu trocknen. Durch Hitze kann viel Wasser verdunsten, was Ihnen hilft, überschüssige Feuchtigkeit loszuwerden und Ihr 3D-Druckerlebnis wieder störungsfrei zu machen.

Küchenöfen leisten gute Arbeit, aber bevor Sie sie verwenden, müssen Sie bedenken, dass sie nicht zum Erhitzen von Filamenten ausgelegt sind. Sie müssen also äußerst vorsichtig sein, sie nicht zu schmelzen, und die Temperatur auf jeden Fall weit unter der Glasübergangstemperatur des Filaments einstellen .

Um eine nasse Filamentspule richtig zu trocknen, stellen Sie den Ofen auf 40 °C (104 °F) ein und lassen Sie ihn dort etwa 3 Stunden lang. Überprüfen Sie von Zeit zu Zeit, wie der Prozess vorankommt, insbesondere um sicherzustellen, dass die Temperatur nicht zu heiß ist und das Filament schmilzt.

Denken Sie daran, dass die Glasübergangstemperatur, die Temperatur, bei der PLA formbar wird, nur 60 °C (140 °F) beträgt . Wenn Ihr Ofen diese Temperatur nur für ein paar Minuten erreicht oder überschreitet, können Sie sicher sein, dass die Spule für immer ruiniert ist.

Obwohl ich eher den Ofen als Lösung zum Trocknen nasser Filamente verwende, sollte ich auch andere Techniken erwähnen, die von der Druckgemeinschaft verwendet werden:

Lebensmittel-Dehydratoren funktionieren auch gut, da sie im Wesentlichen darauf ausgelegt sind, die gesamte Feuchtigkeit aus Lebensmitteln zu saugen, und sie tun dies auch dem Filament.

Schließlich gibt es ein paar Produkte, die speziell zum Trocknen von Filamenten entwickelt wurden, die, wie Sie es erraten haben, Filamenttrockner genannt werden, und sie sind eine fantastische Möglichkeit, Ihr Filament feuchtigkeitsfrei zu halten, und Sie laufen nicht Gefahr, das Filament zu schmelzen, wie Sie es tun würden bei Verwendung eines Backofens.

Wie wird Filament richtig gelagert?

Um zu verhindern, dass Feuchtigkeit von Ihrem Filament absorbiert wird, versenden die meisten Lieferanten ihre Filamente mit einem winzigen Beutel mit Kieselgel. Kieselgel ist ein Trockenmittel, also ein Produkt, das Feuchtigkeit aus seiner Umgebung aufnimmt.

Sie sollten alle Filamente in einem luftdichten Behälter oder Ziploc-Beutel mit diesen Silica-Päckchen aufbewahren, oder Sie können einfach einen kleinen Vorratsbehälter mit Silica-Perlen, Reis usw. füllen und die Filamente einfach hineinlegen.

Häufige Wege, Ihr Filament zu ruinieren (und wie man es repariert)?

Bisher haben wir uns hauptsächlich mit Feuchtigkeit beschäftigt, was die wahrscheinlichste Art ist, eine unbenutzte Spule zu ruinieren. Unnötig zu sagen, dass es viele andere Möglichkeiten gibt, wie wir unsere Filamente ruinieren können, also gehen wir sie alle durch.

Verwickelte Filamentspule

Im Ernst, das ist das häufigste Problem, auf das ich als jemand stoße, der einen anständigen Teil seines Einkommens mit 3D-Druck verdient. Die Bedienung von FDM-Druckern ist einfach. Jeder Drucker bekommt das Kunststoff-Filament von einer Spule, die wiederum mit einem Spulenhalter verbunden ist. Der Drucker zieht das Filament von der Rolle und schmilzt es mit einer heißen Düse zu einer dünnen Schnur.

Das Kunststofffilament wird tatsächlich in Form von kreisförmigen Spulen auf eine Kunststoff- oder Metallspule gewickelt. Eine 1-KG-Spule kann bis zu hundert Windungen haben. Ein Ende des Filaments wird an der Spule befestigt und das andere Ende wird dem Drucker zugeführt.

Wenn Sie das Filament lagern, achten Sie darauf, das lose Ende in die Löcher an der Seite der Spule einzuführen, damit es sich nicht verheddert.

Wenn Ihr Drucker sein Filament von einer verwickelten Spule erhält, wird er höchstwahrscheinlich nicht in der Lage sein, den Kunststoff weiter durch die Düse zu drücken, er wird sich auf halbem Weg durch den Druck verklemmen, der gesamte Fortschritt wird verloren gehen. Dies ist ein ziemlich irritierender, zeitraubender und kostspieliger Fehler.

Tangles sind jedoch recht einfach zu vermeiden. Alles, was Sie tun müssen, ist, das lose Ende des Filaments niemals frei zu lassen. Wenn es sich nicht im Drucker befindet, sollte es entweder in Ihrer Hand sein oder fest an den Löchern in den Rändern der Spule befestigt sein.

Wenn Sie jedoch feststellen, dass sich Ihr Filament verheddert hat, wickeln Sie es einfach manuell von der Spule ab, wickeln Sie das Filament dann selbst wieder auf und stecken Sie das Ende in eines der Löcher, damit es schön straff bleibt.

Halten Sie Ihre Filamente von Kindern, Tieren oder unverantwortlichen Erwachsenen fern!

Ein Haustier, Kleinkinder oder ein unverantwortlicher erwachsener Besucher im Haus zu haben, stellt ein besonderes Problem für Besitzer von 3D-Druckern dar.

Das Filament fühlt sich kühl an, es sieht aus wie ein glänzendes Kabel, es macht coole surrende Geräusche, wenn es sich bewegt, und es hat eine köstliche Farbe. Sie haben wahrscheinlich gesehen, was Kinder oder Haustiere tun können, wenn sie eine matt aussehende Rolle Toilettenpapier in die Hände bekommen. Stellen Sie sich jetzt vor, was sie mit einer glänzenden, cool aussehenden Rolle Filament machen werden. Daher ist es am besten, Ihre Filamente fernzuhalten.

Sonnenschaden

Wie wir bereits festgestellt haben, sind die meisten Filamente nicht UV-beständig, und Sonneneinstrahlung wird sie wahrscheinlich im Laufe der Zeit beschädigen.

Manchmal sehen Ihre Filamente gut aus, aber Sie können tatsächlich fühlen oder sehen, dass sich das PLA- oder ABS-Material weicher oder spröde, dünner und biegsamer anfühlt. Und das Schlimmste ist, dass es sich möglicherweise so weit verformt haben könnte, dass es so spröde ist, dass es leicht abbrechen oder brechen könnte.

Sonnenschäden treten meistens auf, wenn das Filament transportiert oder in der Nähe eines Fensters gelagert wird. Es ist sicherlich einfach, dieses Problem zu vermeiden.

Die Spule ist entweder zu locker oder wird zu fest vom Spulenhalter Ihres Druckers gehalten

Ein sehr häufiges Problem beim 3D-Druck ist, wenn der Spulenhalter eine solche Reibung aufweist, dass sich die Spule während des Druckens nicht leicht bewegen kann, was zu Problemen wie schwachen Schichten, schlechter Haftung oder sogar Verstopfungen und Staus führt.

Um dies zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass sich der Spulenhalter frei bewegen kann und gleichzeitig die Drehung der Spule nicht behindert, wenn der Drucker daraus zieht.

Keine Filamentführung verwenden

Eine Filamentführung besteht fast immer aus einem Teflonschlauch. Die Verwendung zum Zuführen des Filaments zu Ihrem Drucker kann dazu beitragen, dass sich Ihr Filament nicht verheddert, und gibt Ihnen ein wenig mehr Sicherheit beim Arbeiten.

Es kann sehr hilfreich sein, die Qualität Ihrer Drucke zu verbessern, indem Sie sicherstellen, dass der 3D-Drucker das Filament gerade extrudiert und verhindert, dass es sich verheddert.

Schlussfolgerung

Nachdem wir jedes der möglichen Probleme durchgegangen sind, können wir zu dem Schluss kommen, dass die meisten von ihnen nicht nur vermeidbar, sondern auch recht einfach zu verhindern sind.

Stellen Sie sicher, dass Sie diese Empfehlungen in Ihren üblichen Druckablauf implementieren und nehmen Sie sich immer ein paar zusätzliche Sekunden Zeit, um Ihre Filamente richtig zu lagern.

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Wir haben einen Abschnitt mit empfohlenen Produkten erstellt, der es Ihnen ermöglicht, das Rätselraten zu beseitigen und den Zeitaufwand für die Suche nach Druckern, Filamenten oder Upgrades zu reduzieren, da wir wissen, dass dies eine sehr entmutigende Aufgabe sein kann und im Allgemeinen zu viel Verwirrung führt .

Wir haben nur eine Handvoll 3D-Drucker ausgewählt, die unserer Meinung nach sowohl für Anfänger als auch für Fortgeschrittene und sogar Experten geeignet sind, um die Entscheidung zu erleichtern, und die Filamente sowie die aufgeführten Upgrades wurden alle von uns getestet und sorgfältig ausgewählt , damit Sie wissen, dass die von Ihnen gewählte Methode wie beabsichtigt funktioniert.