1,75 mm vs. 3 mm Filament für den 3D-Druck:ihre Vor- und Nachteile!

Möglicherweise sind Sie kürzlich in die Welt des 3D-Drucks eingetreten und wissen immer noch nicht, dass es zwei standardisierte Filamentdurchmesser gibt. Es ist auch möglich, dass Sie einen gebrauchten Drucker von jemandem gekauft haben, der vor 10 Jahren eine eigene Maschine gebaut hat, als der am häufigsten verwendete Filamentdurchmesser 3 mm betrug. In jedem Fall ist es hilfreich zu wissen, dass beide Durchmesser auf dem Markt erhältlich sind. Die Kenntnis ihrer Vor- und Nachteile ist entscheidend für die Entscheidung, ob Sie vorhaben, sich einen 3D-Drucker anzuschaffen.

Obwohl der Standard heutzutage 1,75 mm Filament ist, produzieren viele Hersteller immer noch 3 mm Filament. Meinungen darüber, welches am besten ist, gibt es in allen Geschmacksrichtungen, also sollten Sie sich über jedes informieren und selbst entscheiden.

Wenn Sie nicht tiefer in die Materie einsteigen möchten, empfehle ich Ihnen, sich einen 3D-Drucker zuzulegen, der mit 1,75-mm-Filamenten kompatibel ist. Tatsächlich empfehle ich immer, den 1,75-mm-Standard zu verwenden, es sei denn, Sie haben einen ganz bestimmten Zweck im Sinn, der eine 3-mm-Düse erfordert. Der Standard für den Markt ist klar definiert, und einige Experten argumentieren auch, dass es mit jedem Jahr schwieriger und teurer wird, eine weniger beliebte 3-mm-Filamentspule in die Hände zu bekommen.

Die wichtigsten Vor- und Nachteile der einzelnen Filamente lege ich in der folgenden Tabelle dar.

	1,75-mm-Filament	3-mm-Filament
Druckgeschwindigkeit (höher)	X	O
Strombedarf (unten)	X	O
Komponentengewicht (leichter)	X	O
Marktverfügbarkeit (höher)	X	O
Abmessungstoleranzanforderungen	O	X
Ease of Tangle (unten)	O	X
Fadenbiegen (unten)	O	X
Feuchtigkeitsaufnahme (unten)	O	X
Extruderfluss (höher)	O	X
Bowden-System (höhere Kompatibilität)	O	X
Marktpreis (niedriger)	X	O
Nässen (unten)	X	O
Druckgenauigkeit (höher)	X	O

Welcher Filamentdurchmesser ist beim 3D-Druck am beliebtesten?

Der beliebteste Durchmesser im 3D-Druck ist definitiv 1,75 mm. Der Prozentsatz der Benutzer, die diesen Durchmesser verwenden, wächst jeden Tag stetig und dreht den Arm zugunsten des dünneren Filaments. Praktisch jeder Hersteller von 3D-Heimdruckern verkauft ausschließlich 1,75-mm-kompatible Geräte.

Wenn Sie jemals auf ein Problem mit Ihrem Drucker stoßen (was Sie werden), sei es mit seiner Hardware, Firmware oder einer Hardware- oder Softwarekomponente, können Sie einfach in jedem Forum im Internet (und auf 3dsolved.com 😀 ) nach der Lösung suchen. Das ist nur dann der Fall, wenn Sie einen 1,75-mm-Drucker haben. Andernfalls wird die Hilfe, die Sie erhalten, sehr gering und wahrscheinlich veraltet sein.

Darüber hinaus werden alle Verbesserungen und Innovationen in der Branche fast ausschließlich für 1,75-mm-Drucker entwickelt.

Vor- und Nachteile von 1,75-mm-Filament für den 3D-Druck

Vorteile von 1,75-mm-Filament für den 3D-Druck

Wie bereits erwähnt, hat sich der Markt entschieden, diesen Durchmesser als Standard für den Bastler- oder Desktop-3D-Druckermarkt zu wählen. Dennoch ist es interessant zu wissen, welche Gründe hinter diesem Trend stecken.

Höhere Druckgeschwindigkeit

Um ein Objekt zu drucken, ist es offensichtlich notwendig, das Filament zu schmelzen, um es entsprechend der digitalen Version des Objekts zu platzieren. Das bedeutet, dass der gesamte Kunststoff, der über das Hotend läuft, die Arbeitstemperatur erreichen muss. Die im Heizblock erzeugte Wärme wird in einem einfachen Prozess der Wärmeleitung an die Düse und den Zylinder zum Filament übertragen. Die Geschwindigkeit, mit der Wärme von der Peripherie des Filaments zu seiner zentralen Faser übertragen wird, hängt hauptsächlich von der Art des Kunststoffs und seiner Geometrie ab. Daher braucht ein dickeres Filament länger, um die gleiche Kerntemperatur zu erreichen.

Da das Schmelzen weniger Zeit in Anspruch nimmt, kann die Durchflussrate des Filaments durch die Düse erhöht werden, was sich in einer Erhöhung der Druckgeschwindigkeit niederschlägt.

Weniger Strombedarf

Wenn wir den Querschnitt beider Filamente analysieren, sehen wir, dass die Fläche des 3-mm-Filaments fast dreimal größer ist als die seines dünneren Gegenstücks. Dadurch vervielfacht sich auch der Druck in der Düse im Vergleich zum 1,75 mm Filament. Um dieses Druckniveau zu erreichen, muss der Extruder genügend Kraft aufbringen, sonst beginnt der Schrittmotor, Schritte zu verlieren (zu überspringen).

Das 1,75-mm-Filament erfordert weniger Druckkraft. Mit anderen Worten, die Maschine wird auch mit kleineren, weniger leistungsstarken Schrittmotoren gut funktionieren.

Reduzierung der Extrudergröße

Wie wir gerade gesagt haben, erfordert das Extrudieren eines dickeren Filaments mehr Kraft. Um dies zu lösen, verwendeten die ersten Hersteller stärkere Motoren, um das 3-mm-Filament durchzudrücken, mit der negativen Folge einer Erhöhung des Gewichts und des Volumens des Extrusionssystems. In Extrudersystemen vom Direkttyp erzeugt diese zusätzliche Masse eine übermäßige Trägheit, die unerwünschte Vibrationen erzeugt. Diese werden auf das Objekt übertragen, was zu einem schrecklichen Wackeln mit ihm führt.

Das 1,75-mm-Filament kann mit einem Extruder ohne Getriebeuntersetzung und mit einem Schrittmotor mit geringerem Drehmoment (und daher kleinerem Schrittmotor) verwendet werden.

Höhere Marktverfügbarkeit

Aufgrund der Tatsache, dass Filament mit 1,75 mm Durchmesser der neue Standard ist, ist es einfacher, in jedem Filamentgeschäft Lagerbestände für diesen Durchmesser zu finden. Auch die Verfügbarkeit von Farben und Materialien ist höher, da viele Filamenthersteller keine 3mm Spulen produzieren. Wiederverkäufer ziehen es auch vor, einen größeren 1,75-mm-Vorrat zu halten, insbesondere von PLA, da es das am weitesten verbreitete Filament überhaupt ist.

Nachteile von 1,75-mm-Filament für den 3D-Druck

Obwohl es viele Gründe gibt, sich für das 1,75-mm-Filament zu entscheiden, gibt es auch einige Nachteile:

Es hat eine kleinere Maßtoleranz

Die Zahl „1,75 mm“ ist ein Nennwert, aber tatsächlich hat das Filament einen Toleranzspielraum in seinen Abmessungen. Einige Abschnitte können dünner und andere dicker sein. Sogar der Querschnitt des Fadens darf statt eines Kreises eine Ellipse sein. Die Qualität, die die meisten Hersteller heutzutage erreichen, wird immer höher, aber es gibt kein 100% perfektes Filament.

Eine Abweichung von + – 0,1 mm stellt einen höheren Fehlerprozentsatz bei einem 1,75-mm-Filament dar, verglichen mit der gleichen Abweichung bei 3 mm. Aus diesem Grund neigen billigere Filamente dazu, während des Druckens Staus (aufgrund von Übergröße) oder Unterextrusion (aufgrund von geringfügigen Abmessungen) zu verursachen.

Unabhängig von diesem Nachteil ist es den Herstellern gelungen, die maximale Toleranz ihrer Filamente immer weiter zu verbessern. Der extremste Fall ist Prusament, wo sie einen QR-Code bereitstellen, um die Qualität jeder einzelnen von ihnen produzierten Filamentspule zu überprüfen. Laut dem Foto unten lag die Toleranz dieser Spule gut innerhalb des Durchmessers eines menschlichen Haares.

Es neigt dazu, sich zu verheddern

Da das 1,75-mm-Filament dünner und leichter ist, kann es sich verheddern, wenn wir die Spitze des Filaments beim Hantieren mit der Spule verlieren. Der „Knoten“ kann schwer zu erkennen sein, und die meisten Benutzer starten den Druck, ohne zu wissen, dass Probleme bevorstehen. Nach einer Weile blockiert das Filament, was den Druck beeinträchtigt und den Drucker ernsthaft beschädigen kann.

Es biegt sich leichter

Beim Drucken von Objekten mit flexiblen Filamenten (z. B. TPU) kann die Verwendung einer 1,75-mm-Filamentspule im Vergleich zu einer 3-mm-Spule zu mehr Problemen führen. Beim Erreichen des Düsenbereichs erhöht das Filament die Spannung entlang seiner Achse. Diese Kompression bewirkt, dass sich das Filament in jedem freien Bereich zwischen dem Zylinder und dem Extruder biegt. Wenn der Drucker ein Bowden-Drucker ist, verstärkt sich das Problem noch mehr.

Vor- und Nachteile von 3 mm Filament

Vorteile von 3-mm-Filament für den 3D-Druck

Nach allem, was wir bisher gesehen haben, scheint ein 1,75-mm-Filament viel besser zu sein als ein 3-mm-Filament, aber es gibt einige Vorteile beim Drucken mit einem dickeren Filament.

Es nimmt weniger Feuchtigkeit auf:

Obwohl Sie vielleicht anders denken, wird das dickere Filament weniger von Feuchtigkeit beeinflusst. Da es ein geringeres Oberflächen/Volumen-Verhältnis hat und sein Äußeres früher gesättigt ist, bleibt sein Inneres erhalten.

Ermöglicht einen erhöhten Extrusionsfluss

In Kombination mit einer breiteren Düse kann das 3-mm-Filament mit einer sehr hohen Durchflussrate extrudiert werden. Durch Einstellen der richtigen Druckparameter kann bei sehr großen Objekten eine Erhöhung der Druckgeschwindigkeit erreicht werden. Sehen Sie sich das folgende Video an, in dem ein Objekt mit einer 2-mm-Düse gedruckt wird.

Es wäre unmöglich, ein solches Objekt mit 1,75-mm-Filament zu drucken. Für den Anfang wäre der Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Düse, was bedeutet, dass sie durchtreten würde, ohne vom Düsenzylinder komprimiert zu werden. Dies würde zu einem enormen Genauigkeitsverlust führen.

Es ist besser geeignet für Bowden-System:

Der Hauptnachteil bei der Verwendung eines Druckers mit einem Bowden-System besteht darin, dass das Filament dazu neigt, sich auf seinem Weg zu biegen oder zu komprimieren, während dies bei einem dickeren Filament schwieriger ist.

Nachteile von 3-mm-Filament für den 3D-Druck

Es sollte nicht überraschen, dass die weniger beliebten Durchmesseroptionen auch ihre Nachteile haben. Wenn nicht durch reines Pech verursacht, hat sich der Markt entschieden, diesen Durchmesser aus folgenden Gründen fast aufzugeben:

Normalerweise teurer:

Die Produktionskosten sind bei der Herstellung von 3-mm-Filament höher. Dies geschieht, weil die Hersteller immer mehr 1,75-mm-Filament produzieren und es einen wettbewerbsintensiveren Markt gibt. Dies wird nicht durch eine inhärente Eigenschaft dieses Durchmessers verursacht, sondern durch einfache Größenvorteile.

Erhöhtes Nässen

Das Schmelzvolumen ist bei dieser Art von Hotends größer, was bedeutet, dass die Spitze der Düse zu Beginn des Drucks viel mehr tropft. Es ist auch schwieriger, die richtigen Rückzugsgeschwindigkeits- und Entfernungsparameter einzustellen. Sie haben vielleicht etwas Ähnliches erlebt, wenn Sie jemals ein Objekt mit einer größeren Düse (z. B. 0,8 mm) gedruckt haben.

Geringere Maßgenauigkeit:

Diese ist zwar durch die Breite der Düse definiert, eine 0,1er Düse konnten wir jedoch nicht in Kombination mit einem 3 mm Extrusionssystem verwenden, da der Druck im Hotend selbst für Extruder mit Untersetzung zu hoch wäre. Dies bedeutet, dass die meisten Düsen einen größeren Durchmesser haben, was die eigentliche Ursache für den Präzisionsverlust ist.

Warum gibt es beim 3D-Druck zwei Standards für Filamentdurchmesser?

Vor einigen Jahren war der 3D-Druck eine Technologie, die Universitäten oder Forschern vorbehalten war. Als sie das Eingangsmaterial für ihre Maschinen auswählen mussten, entschieden sie sich für den 3-mm-Weg, weil dieser Durchmesser bereits verfügbar war. 3-mm-Spulen wurden verwendet, um ABS-Teile zu schweißen, die mit anderen Technologien hergestellt wurden, wie z

Unmittelbar nach der Geburt des RepRap-Projekts bemerkten viele Hersteller und Hersteller von 3D-Druckern, dass die Verwendung dünnerer Filamente die Extrusionsfähigkeiten ihrer Drucker optimieren und gleichzeitig die Größe vieler Komponenten reduzieren könnte. Seitdem ist 1,75-mm-Filament zum Standard im 3D-Druck geworden, obwohl die meisten Filamenthersteller ihren Kunden weiterhin beide Größen anbieten.

Können Sie 3-mm-Filament auf einer 1,75-mm-Maschine drucken?

Wenn Sie versehentlich eine 3-mm-Spule gekauft haben, sollten Sie zuerst versuchen, sie an den Verkäufer zurückzugeben. Wenn der Verkäufer beschließt, die Spule nicht gegen eine andere auszutauschen, können Sie versuchen, das Filament an einen 3-mm-Benutzer zu verkaufen. Dies ist kein sehr nützlicher Rat, da Sie wahrscheinlich wissen möchten, ob Sie Ihre 3-mm-Spule mit Ihrem 1,75-mm-Drucker verwenden können.

Das 3-mm-Filament passt nicht in die Löcher eines 1,75-mm-Extruders, sodass Sie es nicht verwenden könnten, selbst wenn Sie es versuchen würden. Wenn Sie einen seltsamen und obskuren 3D-Drucker haben, in den das 3-mm-Filament passt, sollten Sie es trotzdem nicht verwenden. Da die gesamte Maschine für die Verwendung mit 1,75-mm-Filament ausgelegt ist, besteht ein hohes Risiko, dass einige Komponenten dauerhaft beschädigt werden.

Ist Filament mit 3 mm Durchmesser eigentlich 2,85 mm?

Wenn Sie den Durchmesser eines 3-mm-Filaments mit einem Messschieber messen, werden Sie feststellen, dass er tatsächlich etwa 2,85 mm misst. Dies liegt hauptsächlich daran, dass PTFE-Schläuche einen Innendurchmesser von 3 mm (nominal) haben, was dazu führen würde, dass das Filament hängen bleibt, wenn es irgendwo entlang des Pfades zu Störungen kommt. Wenn Sie einen 3-mm-3D-Drucker besitzen, sehen Sie sich das Datenblatt des Herstellers an, um diesen Parameter in der Slicer-Software richtig einzustellen. Das Ändern des Filamentdurchmessers im Slicer entspricht auch dem Ändern der Durchflussrate.

Können Sie einen 3-mm-Drucker so konvertieren, dass er mit 1,75 mm kompatibel ist?

Es ist sehr gut möglich, Ihren 3-mm-Drucker in einen 1,75-mm-Drucker umzuwandeln. Tatsächlich ist es einfacher, als ich bis vor kurzem dachte. Sie müssen nur die Komponenten des Extrusionssystems ändern, vom Extruder bis zum Hotend.

Schauen Sie sich das folgende Video an, in dem der erstaunliche Thomas Sanladerer diesen Prozess in einer einfachen Schritt-für-Schritt-Anleitung durchführt.

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