So funktioniert die Extrusion bei der Fused Filament Fabrication (FFF)

Die Extrusion ist eine Kernkomponente der Fused Filament Fabrication (FFF). Während dieses 3D-Druckprozesses extrudiert ein Drucker Rohmaterial, um das gewünschte Objekt zu bauen. Die meisten FFF-Drucker verwenden Materialstäbe oder -filamente. Beim Extrudieren des Materials aus dem Drucker wird es auf oder in das Objekt aufgetragen. Um mehr über Extrusion und ihre Funktionsweise beim FFF-3D-Druck zu erfahren, lesen Sie weiter.

Die Grundlagen der Extrusion

Extrusion ist natürlich ein Prozess, bei dem Material – typischerweise erhitztes oder anderweitig erweichtes Material – durch eine Matrize gepresst wird. Die Matrize ist in der Regel kleiner als der Tank oder Behälter, in dem das Material gelagert wird. Druck von der Rückseite des Materials drückt es dann durch die Matrize. Beim Ausstoßen hat das Material die gleiche gleichmäßige Form wie die Matrize. Es gibt viele verschiedene Formen der Extrusion, aber bei allen wird Material durch eine Matrize gepresst.

Warum FFF-3D-Drucker Extrusion verwenden

FFF 3D-Drucker verwenden Extrusion, weil sie eine einheitliche Form und Konsistenz des aufgetragenen Materials ermöglicht. Das Material tropft nicht einfach aus der Düse des Druckkopfes. Vielmehr wird es aus der Düse herausgedrückt, sodass es die gleiche Form und Größe wie der Düsenkopf der Düse annimmt. Dadurch wird durch Extrusion verhindert, dass unerwünschtes Material austritt oder aus der Düse tropft. Wenn das Material nicht unter Druck steht, kommt es normalerweise nicht heraus.

Typen der FFF-Extrusionsverfahren

Während fast alle FFF-3D-Drucker Extrusion verwenden, verwenden einige von ihnen andere Extrusionsverfahren als andere. Bei der Heißextrusion wird beispielsweise das Material erhitzt, bevor es extrudiert wird. Das bei der Heißextrusion verwendete Material kommt typischerweise von einer Stange. Wenn der Stab zum Ende des Druckkopfes geschoben wird, wird er erhitzt und dadurch biegsamer.

Einige FFF-3D-Drucker unterstützen auch die Verwendung von Pellets für die Heißextrusion. Wie bei Stäben werden die Pellets in diesen 3D-Druckern vor dem Extrudieren erhitzt. Die Granulat-Pellets bestehen aus Thermoplast, das erhitzt wird. Nach dem Erhitzen werden die Pellets als verflüssigtes Material auf oder in das gedruckte Objekt abgegeben.

Beim Kaltfließpressen hingegen wird das Material nicht erhitzt. Vielmehr werden Pulverpartikel bei Raumtemperatur verwendet, die in einer flüssigkeitsbasierten Lösung suspendiert sind. Die Pulverpartikel werden immer noch aus der Düse des Druckkopfes herausgedrückt, bleiben aber während dieses Vorgangs kühl und unbeheizt. Hoffentlich bekommen Sie dadurch eine bessere Vorstellung von der Extrusion und ihrer Funktionsweise beim FFF-3D-Druck.

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