Können 3D-Drucker jede Art von Filament verwenden?

Wenn Sie bereits einen 3D-Drucker besitzen, kennen Sie sicherlich PLA und sogar ABS. Vielleicht haben Sie bereits versucht, andere weniger beliebte Filamente wie unter anderem PETG, TPU und ASA zu drucken. Bevor Sie eine Spule davon kaufen, ist es möglicherweise hilfreich zu wissen, ob Ihr 3D-Drucker mit diesem speziellen Thermoplast kompatibel ist.

Kurz gesagt, welche Arten von Filamenten können Sie mit einem normalen 3D-Drucker drucken?

Sowohl 3D-Drucker vom Bowden-Typ als auch mit Direktantrieb können ABS, PLA, PETG, ASA, TPU und PTE drucken, obwohl es für Bowden-Drucker im Allgemeinen schwieriger ist, mit flexiblen Filamenten zu drucken, da sie nicht so leicht gedrückt werden können durch die Bowden-Röhre. Es wird normalerweise auch empfohlen, widerstandsfähigere Düsen zu verwenden, um mit abrasiven Filamenten zu drucken

Filamente, die die meisten Verbraucherdrucker drucken können

Die Art des Filaments, das Sie für Ihre Drucke verwenden können, hängt stark von Ihrem Extrudertyp, Düsenmaterial und davon ab, ob Sie ein Gehäuse verwenden oder nicht. Nichtsdestotrotz gibt es ein breites Spektrum beliebter Thermoplaste, die mit fast jeder Druckerkonfiguration erfolgreich bedruckt werden können

Dies wären im Wesentlichen PLA und ABS, PETG, für Drucker wie den Ender 3 und andere ähnliche Desktop-3D-Drucker. Andere Materialien wie Nylon, Polycarbonat und sogar TPU sind definitiv auf diesen Maschinentypen bedruckbar, erfordern jedoch im Allgemeinen einige Modifikationen, wie z , und die Verwendung eines Gehäuses für den Drucker.

Sie sollten immer die Temperatur berücksichtigen, bei der Ihr Filament schmilzt. Die meisten PTFE-Schläuche, die mit Bowden-Druckern geliefert werden, halten hohen Temperaturen nicht über längere Zeit stand und können schwarz werden und ruiniert werden. Wenn Sie also bei über 240 °C drucken, müssen Sie sie in den meisten Fällen ersetzen den werkseitigen PTFE-Schlauch durch einen hochwertigeren für hohe Temperaturen. Das ist kein Problem, wenn Sie ein Direct Drive-Setup verwenden.

Hier ist eine kurze Liste der Filamentmarken, die ich empfehlen würde:

• Sunlu PLA
• Polymaker ABS
• Sunlu PETG

Filamente, die Sie mit Bowden- und Direct-Drive-Extrudern verwenden können

Wenn Sie ein Fused Deposition Modeling besitzen (FDM)-Drucker haben Sie entweder einen Bowden oder Direct Drive Extruder einrichten. In einem Bowdensystem , die Antriebszahnräder und das heiße Ende sind getrennt. Die Antriebszahnräder sind normalerweise am Rahmen des Druckers montiert und drücken das Filament durch einen PTFE-Schlauch in das heiße Ende.

Auf der anderen Seite sind bei einem Direktantriebssystem die Antriebszahnräder oben auf dem Hotend montiert und drücken das Filament von dort direkt in die Düse. Beide erfüllen die gleiche Funktion, aber jedes System hat seine eigenen Vor- und Nachteile.

Bowden-Systeme erfordern normalerweise mehr Beschleunigung und Rückzug, um die Reibung im PTFE-Schlauch auszugleichen, aber da die Antriebszahnräder und das heiße Ende getrennt sind, lastet viel weniger Gewicht auf der Düse, was zu schnelleren und präziseren Drucken führt. Der Nachteil eines Bowden-Systems besteht darin, dass es in Bezug auf die verschiedenen Arten von Filamenten, die Sie verwenden können, eingeschränkter ist, da abrasive und flexible Filamente haften bleiben und den PTFE-Schlauch beschädigen können.

Direct Drive-Setups haben schwerere Druckköpfe, da die Antriebszahnräder über dem heißen Ende montiert sind, was zu mehr Wackeln und manchmal zu Ungenauigkeiten bei Bewegungen führt. Auf der anderen Seite haben Extruder mit Direktantrieb weniger Extrusions- oder Rückzugsprobleme und können eine größere Auswahl an Filamenten verwenden.

Kurz gesagt, und obwohl es möglich ist, gute Ergebnisse zu erzielen, sind Drucker vom Bowden-Typ nicht zum Drucken von flexiblen oder abrasiven Filamenten geeignet. Das beliebteste flexible Material im 3D-Druckbereich ist derzeit thermoplastisches Polyurethan, besser bekannt als TPU. Mit „abrasiven Filamenten“ meine ich Thermoplaste, die einen gewissen Anteil an anderen Materialien wie Holz oder Metall enthalten.

Es ist jedoch erwähnenswert, dass nicht alle TPU gleich sind und es einige härtere TPU gibt, die Sie mit einem Bowden-Extruder drucken können, aber Sie werden es schwer haben, etwas wie NinjaFlex zu drucken, da es fast wie ein Gummiband ist, und versuchen Sie es zu drücken das durch die Röhre.

Ich habe eine vollständige Anleitung zum Drucken von TPU mit einem Ender 3 (Bowden-Drucker), die Sie sich unbedingt ansehen sollten.

Filamente, die Sie ohne Gehäuse drucken können

Die meisten 3D-Drucker für Endverbraucher werden ohne Gehäuse entwickelt und geliefert, da dies die Kosten, das Gewicht und die Größe der Maschine reduziert. Ein Gehäuse schützt Ihre Drucke vor Zugluft und Temperaturschwankungen, hält Staub fern und dämmt die Dämpfe ein, die einige der Filamente beim Drucken abgeben. Die stabile Temperatur im Inneren des Gehäuses ist beim Drucken mit einigen Filamenten sehr hilfreich, aber für viele von ihnen ist dies keine Voraussetzung.

Sie können PLA perfekt drucken , PETG , TPE und TPU ohne Gehäuse. Andererseits Filamente wie ASA und ABS Es wird empfohlen, mit einem Gehäuse zu drucken, aber Sie können immer noch kleine Modelle mit diesen Filamenten drucken. Größere Modelle, die mit ASA oder ABS bedruckt sind, verziehen sich höchstwahrscheinlich ohne Gehäuse.

Wenn Sie nach einem erschwinglichen und nicht brennbaren Gehäuse suchen, dann würde ich empfehlen, dieses von Creality auszuprobieren.

Filamente, die höhere Extrusionstemperaturen erfordern

Verschiedene Drucker haben unterschiedliche maximale Drucktemperaturen und bestimmen hauptsächlich, wie heiß das Hotend werden kann. Dadurch wird die Anordnung der Filamente bestimmt, die ein bestimmter 3D-Drucker druckt (ebenso wie die Düse und ob es sich um Direct Drive oder Bowden handelt). Je höhere Temperaturen ein Hotend erreichen kann, desto mehr Filamenttypen können Sie drucken.

Obwohl die Herstellerspezifikationen oft hohe Temperaturen angeben, wie z. B. 280 ° C für den Ender 3, gibt es andere einschränkende Faktoren, die die Reichweite einschränken. Wenn Sie beispielsweise einen Bowden-Drucker verwenden, sollte das Drucken bei Temperaturen über 240 °C oder 250 °C vermieden werden, wenn Sie einen PTFE-Schlauch von geringer Qualität verwenden.

Wenn Sie bereit sind, Ihr Hotend durch eines zu ersetzen, das höhere Temperaturen erreichen kann, müssen Sie höchstwahrscheinlich auch die Einschränkungen der Firmware Ihres Druckers anpassen, um die Sicherheitsfunktion für die maximale Temperatur erhöhen zu können. Außerdem halten einige Hot-Ends den PTFE-Schlauch mit einem Heatbreak vom Wärmeblock fern, sodass Sie sich keine Sorgen machen müssen, dass der PTFE-Schlauch beschädigt wird.

Die meisten Hobby-3D-Drucker, selbst die in der Kategorie „Prosumer“, sind nicht in der Lage, die erforderliche Temperatur zum Drucken von PC-ABS, Polycarbonat und anderen beliebten Thermoplasten zu erreichen, die von industrietauglichen 3D-Druckern verwendet werden.

Filamente, die Sie mit den gängigsten Düsentypen verwenden können

Wenn Sie noch nie von verschiedenen Düsentypen gehört haben, haben Sie wahrscheinlich eine Messingdüse in Ihrem 3D-Drucker installiert. Vielleicht interessiert es Sie zu wissen, dass Düsen auch aus Edelstahl, gehärtetem Stahl und sogar Rubin hergestellt werden. Jeder Düsentyp dient einem anderen Zweck und hat natürlich einen anderen Preis.

Unterschiedliche Düsentypen eignen sich auch besser für das Drucken mit unterschiedlichen Filamenten, daher finde ich es wichtig, jeden einzelnen kurz durchzugehen.

Messingdüse

Messingdüsen sind die am häufigsten verwendeten Düsen. Messing ist ein hervorragender Wärmeleiter, sodass die Temperatur der Düse viel näher an der Temperatur des Heizblocks liegt, was das Drucken mit dieser Düse erleichtert.

Auf der anderen Seite ist Messing auch ein relativ weiches Metall, daher sollten Sie scheuernde Filamente vermeiden, da sie die Düse beschädigen und die Druckqualität verringern, sogar bis zu dem Punkt, an dem die Düse nicht mehr verwendet werden kann.

Wenn Sie nicht mit einem abrasiven Filament drucken möchten, ist eine Messingdüse von guter Qualität definitiv die erste Wahl, da sie billiger und schneller ist und hervorragende Drucke liefert. Beim Drucken mit PLA, ABS, PETG, NYLON und TPE empfehle ich immer Messingdüsen.

Edelstahldüse

Edelstahldüsen sind langlebiger als Messingdüsen und können daher zum Drucken mit abrasiven Filamenten verwendet werden (obwohl sie für diesen Zweck nicht so gut sind wie die aus gehärtetem Stahl).

Ihre Wärmeleitfähigkeit ist im Vergleich zu Messingdüsen gering, was bedeutet, dass Sie wahrscheinlich Ihre Temperatureinstellungen anpassen und einige Tests durchführen müssen, bis Sie die richtigen Parameter erreichen. Außerdem empfehle ich auch, zuerst zu versuchen, mit niedrigeren Bewegungsgeschwindigkeiten zu drucken.

Am wichtigsten ist, dass Edelstahldüsen von der FDA für lebensmittelecht erklärt wurden, sodass Sie sie für Projekte verwenden können, bei denen Lebensmittel involviert sind. Edelstahldüsen können für jedes Filament verwendet werden, aber es wird dennoch nicht für die starke und wiederholte Verwendung von abrasiven Filamenten empfohlen.

Düse aus gehärtetem Stahl

Gehärtete Stahldüsen sind extrem langlebig und können lange Zeit starke Druckstöße mit abrasiven Filamenten aushalten, bevor Sie sie ersetzen müssen.

Auf der anderen Seite haben diese Düsen eine noch geringere Wärmeleitfähigkeit als Edelstahldüsen, was bedeutet, dass sie länger brauchen, um die gewünschte Temperatur zu erreichen, und Sie daher die Temperatureinstellungen anpassen müssen. Die Innenseite dieser Düsen ist nicht so glatt wie die anderen, was im Vergleich zu anderen Düsentypen zu einer geringeren Druckleistung führt.

Sie sollten Düsen aus gehärtetem Stahl verwenden, um mit abrasiven Filamenten wie NylonX, holzgefüllten, metallgefüllten, keramikgefüllten, wachsgefüllten und im Dunkeln leuchtenden Filamenten zu drucken.

Besondere Erwähnung:Olsson Ruby Nozzle

Die Olsson Ruby-Düse ist überhaupt keine gewöhnliche Düse. Diese Düsen haben eine Messingbasis mit einem Rubin in ihrer Spitze. Während die Messingbasis eine gute Wärmeleitfähigkeit ermöglicht, ist die Rubinspitze sehr widerstandsfähig und kann mit jeder Art von Filament verwendet werden, selbst mit den abrasivsten.

Da diese Düsen eine ausgezeichnete Leistung und Haltbarkeit haben, sind sie teuer. Sie sollten sie nur in Betracht ziehen, wenn Sie sehr spezifische Druckanforderungen haben, die fast nur abrasive Filamente erfordern. Wenn Sie nur sporadisch abrasive Filamente verwenden und hauptsächlich mit PLA oder ABS drucken, wäre es äußerst kostenineffizient, eine Rubindüse zu verwenden.

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