Über-Extrusion beim 3D-Druck vermeiden: Einfache Lösungen für saubere Drucke

Über-Extrusion beim 3D-Druck tritt auf, wenn der Drucker zu viel Material extrudiert. Zweifellos beeinträchtigt Über-Extrusion die Qualität Ihrer 3D-Modelle erheblich.

Zu den Qualitätsproblemen durch Über-Extrusion gehören dimensionsliche Ungenauigkeiten, Layer-Absätze, Stringing, Blobs, Oozing und Düsenverstopfungen. Daher sollte die Vermeidung von Über-Extrusion oberste Priorität haben.

Um Über-Extrusion entgegenzuwirken, können Sie verschiedene Techniken anwenden. Dazu gehören die Anpassung der Slicer-Einstellungen, die Reduzierung des Extrusionsmultiplikators und die Vermeidung falscher Filamentdurchmesser.

Dieser Artikel erklärt detailliert die Ursachen von Über-Extrusion und zeigt Schritte, wie Sie diese vermeiden können, um qualitativ hochwertige 3D-Drucke zu erzielen.

Was ist Über-Extrusion beim 3D-Druck?

Verstopfungen, Hänger und Fehler, die durch das Extrudieren von zu viel Material verursacht werden, können für 3D-Druck-Enthusiasten frustrierend und kostspielig sein. Über-Extrusion führt zu Verschwendung von Energie und Filamentmaterial.

3D-Drucker werden per Software gesteuert. Diese kommuniziert kontinuierlich mit dem Drucker, um sicherzustellen, dass die Düsen die korrekte Menge an Kunststofffilament extrudieren.

Bemerkenswert ist, dass die meisten 3D-Drucker über keinen geeigneten Mechanismus zur Überwachung der extrudierten Materialmenge verfügen.

Daher kann der Drucker bei falsch konfigurierten Extrusionseinstellungen zu viel Material fördern und die Druckqualität mindern.

Was verursacht Über-Extrusion beim 3D-Druck?

Unter Über-Extrusion versteht man eine Situation, in der ein 3D-Drucker überschüssiges Kunststoffmaterial extrudiert, was zu schlechten 3D-Modellen führt. Anzeichen dafür können Oozing, Stringing, Blobs und dimensionsliche Ungenauigkeiten sein.

Diese Anzeichen sollten Sie alarmieren, dass Sie es tatsächlich mit Über-Extrusion zu tun haben könnten.

Wie behebe ich Über-Extrusion?

• Überhitzung

Drucktemperatur

Das extrudierte Kunststofffilament hat eine Temperatur zwischen 190 und 240 °C. Bei dieser Drucktemperatur bleibt das Filament heiß und lässt sich leicht in die gewünschte Form bringen. Beim Abkühlen erstarrt es zum Endprodukt.

Daher müssen Sie Vorsichtsmaßnahmen treffen, um eine optimale Drucktemperatur für einen idealen Materialfluss zu gewährleisten.

Verfärbte Filamente durch Verbrennen dunkeln einige Schichten und können durch die Missachtung der optimalen Drucktemperatur entstehen.

• Extrusionsmultiplikator-Einstellungen

Wenn Sie Anzeichen für Über-Extrusion bemerken, sollten Sie den Druck stoppen und die Extrusionsmultiplikator-Steuerung überprüfen. Oft reicht die Anpassung weniger Einstellungen aus.

Der Extrusionsmultiplikator steuert die Extrusionsflussrate. Diese wird durch die Geschwindigkeit und Menge des Filaments bestimmt, das aus der Düse austritt.

Um die Extrusion zu kontrollieren, passen Sie die Multiplikatoreinstellungen in Ihrem 3D-Drucker oder die Flussrateneinstellungen an. Die Multiplikatoreinstellungen sollten anhand der für den Drucker empfohlenen filamentspezifischen Werte vorgenommen werden.

• Hohe Filament-Flussrate

Eine zu hohe Flussrate erkennen Sie daran, dass zu viel Filamentmaterial aus der Düse strömt. Bleibt die Über-Extrusion bestehen, wird die Qualität des Endprodukts beeinträchtigt.

Das Problem kann in den Flussrateneinstellungen liegen und sollte umgehend behoben werden. Eine hohe Flussrate zerstört die dimensionsliche Genauigkeit und Oberflächenschärfe von 3D-Modellen.

Eine hohe Filament-Flussrate bewirkt, dass die oberen Schichten umfangreicher sind als die unteren. Da das Filament schnell austritt, kühlt die Schicht möglicherweise nicht schnell genug ab, bevor die nächste darauf aufgebracht wird. Dies kann sogar zu Verzug (Warping) führen.

Eine hohe Flussrate führt auch dazu, dass mehr erhitztes Filamentmaterial extrudiert wird. Zwar garantiert dies starke Schichtverbindungen, kann aber auch destruktiv wirken.

Um gute Druckqualität zu erreichen, müssen Sie Über-Extrusion vermeiden. Dies gelingt, indem Sie kontrollieren, wie viel Kunststoff durch die Düse extrudiert wird. Eine Senkung der Filament-Flussrate kann dieses Problem mildern.

• Verwendung des falschen Filamentdurchmessers

Die Eingabe eines falschen Filamentdurchmessers in Ihren Slicer zwingt den Drucker, Material mit höherer Rate zu extrudieren, was Über-Extrusion verursacht.

Wenn der Slicer einen dünneren Filamentdurchmesser als den tatsächlichen annimmt, wird Filament schneller extrudiert, was zu Über-Extrusion führt.

Ideale Filamentdurchmesser sind 1,75 mm, 2,85 mm und 3 mm. Diese passen gut in die Extrusionsbreite, verbessern die Druckqualität und ermöglichen einen optimalen Düsenbetrieb.

• Zu große Düsendurchmesser

Beim Kauf eines 3D-Druckers sollten Sie besonderes Augenmerk auf die Düsendurchmesser legen.

Düsen werden mit dem Drucker geliefert und lassen sich während des Drucks nur schwer anpassen. Die Düsendurchmesser spielen eine entscheidende Rolle für die Gesamtqualität Ihres 3D-gedruckten Modells.

Eine falsche Düsendurchmesser kann Ihr 3D-Druckerlebnis ruinieren. Die richtige Düsengröße wirkt sich jedoch positiv auf Ihre endgültigen Drucke aus, da der Druck ohne übermäßig geschmolzenes Filament erfolgt.

Die Düsendurchmesser beeinflussen die Extrusionsbreite Ihres Drucks. Je besser die Düsenspezifikation, desto besser die Druckqualität, da die Düse die richtige Menge Kunststoffmaterial extrudiert.

• Behebung von 3D-Druck-Über-Extrusion

Extrusionsmultiplikator zurücksetzen

Die Slicer-Software Ihres Druckers verfügt über Einstellungswerkzeuge für den Extrusionsmultiplikator. Gehen Sie zu den Einstellungen und identifizieren Sie die Multiplikatoreinstellungen. Der Standardwert ist 1, wobei Sie ihn im Bereich von 0,9 bis 1,1 einstellen können.

Verschiedene Druckermarken können leicht unterschiedliche Einstellungsbereiche haben. Sie können also je nach Bedarf leicht nach oben oder unten abweichen.

Anschließend können Sie die Einstellungen ändern, indem Sie Werte zwischen 90 und 100 eingeben. Auch hier haben Sie die Wahl, den Wert leicht unterhalb oder oberhalb des Bereichs festzulegen.

Drucktemperatur senken

Um die Druckertemperatur auf ihre ideale Temperatur zu senken, gehen Sie in der Druckersoftware zu den Einstellungen und reduzieren Sie die Extrudertemperatur leicht.

Dies hilft, die Extrudertemperatur zu kontrollieren und ermöglicht eine präzise Materialextrusion, da das Kunststoffmaterial viel langsamer schmilzt.

Die Extrudertemperatur kann während des 3D-Drucks reduziert werden. Beginnen Sie mit der Reduzierung, wenn Sie Anzeichen von Über-Extrusion bemerken, wie die Produktion großer Schichten oder austretende Blobs.

Passen Sie die Temperatur an, während Sie Ihre Drucke genau beobachten, und stoppen Sie, wenn die Drucke so scharf aussehen wie gewünscht.

Zu viel Material durch Reduzierung der Flussrate vermeiden

Sie können vermeiden, dass zu viel Material verbraucht und letztlich verschwendet wird, indem Sie die für Ihr Druckermenü beste Flussrate ermitteln. Unterschiedliche Drucker haben je nach Düsendurchmesser unterschiedliche Flussraten.

Es bleibt ein Trial-and-Error-Verfahren, um das Extrusionsproblem zu lösen. Wählen Sie ein gewünschtes Modell und arbeiten Sie gezielt daran, mehr Filamentmaterial durch die Düse zu verhindern.

Sie können die Flussrate senken, indem Sie die Einstellungen so lange anpassen, bis Sie die ideale Einstellung für qualitativ hochwertige Drucke gefunden haben.

Wie testet man Über-Extrusion?

Sie können verschiedene Testmodelle verwenden, um Über-Extrusion und damit auch Unter-Extrusion zu testen. Über-Extrusion kann durch zu schnelles Filamentaustreten aufgrund zu großer Düsendurchmesser oder zu hoher Flussrate verursacht werden.

Daraus folgt, dass das extreme Gegenteil dieser Faktoren Unter-Extrusion verursacht.

Sie können Über-Extrusion mit einem Testmodell testen, bei dem Sie mit 0 % Infill und 1,2 mm Wandstärke (ca. drei Zellen) für eine 0,4-mm-Düse drucken.

Sie sollten warten, bis es abgekühlt ist, bevor Sie es von der Bauplatte nehmen. Dieser Test dauert etwa 7 Minuten.

Er testet die Kantenextrusion, daher sind alle Ecken des Drucks abgerundet, um Kanten-Über-Extrusion zu vermeiden. Der Boden ist verjüngt, um Messprobleme zu vermeiden, da die ersten Schichten aufgrund des Anpressens für bessere Haftung oft ausbeulen.

Zum Testen mit einer Schieblehre drucken Sie ein Maß für den inneren und eines für den äußeren Durchmesser. Wenn der äußere Teil größer ist als der innere, kann die Differenz auf Über-Extrusion zurückgeführt werden.

Ist der innere Teil größer, deutet die Differenz auf Unter-Extrusion hin.

Sie können auch ohne Werkzeuge testen: Drucken Sie zwei Teile, die perfekt zusammenpassen sollten. Wenn sie nicht zusammenhalten, liegt möglicherweise Über-Extrusion vor. Wenn Sie einen Spalt bemerken, könnte es Unter-Extrusion sein.

Ist Über-Extrusion oder Unter-Extrusion besser?

Keines von beiden ist besser, da beide eine minderwertige Druckqualität erzeugen. Je nach spezifischem 3D-Modell und Verwendungszweck kann Über-Extrusion jedoch der Unter-Extrusion vorzuziehen sein.

Über-Extrusion tritt auf, wenn der Drucker nicht korrekt konfiguriert ist und die Düse mehr Kunststoff extrudiert als die Software erwartet. Der überschüssige Kunststoff kann die Druckdimensionen ruinieren.

Unter-Extrusion tritt auf, wenn weniger Kunststoff in der Düse ist als die Software erwartet. Sie verursacht Lücken zwischen den Extrusionsschichten, was zu beschädigten und schwachen Modellen führen kann.

Über-Extrusion kann besser sein als Unter-Extrusion, da Sie die rauen Kanten über-extrudierter Teile durch Methoden wie umfangreiches Schleifen verbessern können.

Unter-Extrusion hingegen erzeugt Lücken in den Schichten, die zu Teilen führen, die anfällig für schwere Schäden und sehr schwach sind.

Fazit

Über-Extrusion führt zu erheblichen Herausforderungen in der 3D-Druckbranche. Sie ist die Ursache für minderwertige Drucke sowie Energie- und Materialverschwendung und sollte beseitigt werden.

Der Artikel bietet hilfreiche Einblicke in diesen wichtigen Aspekt des 3D-Drucks, dem die meisten Hobbyisten immer wieder begegnen.