Wie läuft der 3D-Druck ab und wie wird er angepasst

In diesem Artikel werden wir kommentieren, was der Fluss ist und welche Bedeutung er beim 3D-Druck hat. Außerdem wird erklärt, wie dieser Parameter kalibriert wird, damit der 3D-Drucker die bestmöglichen Ergebnisse liefert.

Fluss eines 3D-Druckers

Der Fluss ist die Menge (genauer gesagt das Volumen) des Filaments, das durch den Extruder geleitet wird, basierend auf den ausgewählten Druckparametern, um ein Modell herzustellen. Die Berechnung des Durchflusses erfolgt automatisch durch den 3D-Drucker gemäß den Steps/mm, die der 3D-Drucker-Hersteller für den Extrudermotor festlegt, abhängig vom Durchmesser des Filaments und dem Austrittsdurchmesser der Düse.

So kalibrieren Sie den 3D-Drucker vor einem Extruderwechsel

Wenn der Extruder verändert oder modifiziert wird, zum Beispiel durch einen E3D Titan Aero, müssen die Schritte/mm des Extrudermotors angepasst werden.

Bild 1: E3D Titan Aero-Extruder. Quelle:E3D

Als erstes muss man wissen, wie viele Steps/mm der 3D-Drucker verbraucht. Dies spiegelt sich im Teil "Control>Movement>Extruder" wieder. In diesem Fall beträgt der Wert 104,5 Steps/mm.

Bild 2:Schritte/mm des Extruders

Auf dem Filament werden zwei Markierungen angebracht, die 20 mm und 25 mm vom Beginn des Extruders entfernt sind.

Bild 3: Markierungen auf dem Filament zur Berechnung der korrekten Anzahl von Schritten/mm

Das 20-mm-Filament bewegt sich vom Steuerungsbildschirm in den Bewegungsbereich.

Bild 4: Bewegen Sie das Filament um 20 mm

Als nächstes wird geprüft, ob die vom Extrudermotor bewirkte Verdrängung korrekt ist. Wenn nicht, wird der Fehler mit einem Kaliber gemessen, um ihn zu korrigieren. Mit allen oben genannten Daten und unter Verwendung der folgenden Formel erhalten wir die korrekten Schritte/mm für den Extrudermotor.

Bild 5: Schritte/mm-Flussformel

Am Ende der Berechnung müssen Sie nur die Schritte/mm im Kontrollbildschirm ändern und die neuen Daten speichern.

Andererseits haben alle 3D-Laminierungssoftware einen Abschnitt, in dem die Durchflussmenge (Durchflussrate) geändert werden kann, da sich die Dichten zwischen den verschiedenen Materialien ändern, die in der Welt des 3D-Drucks FDM/FFF existieren. Diese Rate ist sehr wichtig, wenn es darum geht, sowohl die gewünschte Oberflächengüte als auch die tatsächlichen Abmessungen des CAD-Designs zu erreichen, da es sonst sehr kompliziert wird. Herstellung von Teilen, die zusammenpassen oder mit anderen verbunden sind.

Bevor Sie den Fluss anpassen, bereiten Sie den 3D-Druck richtig vor

Bevor wir die Anpassung des Durchflussratenparameters erläutern, möchten wir Sie an eine Reihe von Tipps erinnern, die Sie vor dem 3D-Druck immer beachten sollten. Überprüfen Sie immer den Zustand der Düse, die keinen übermäßigen Verschleiß der Spitze aufweist oder die sowohl innen als auch außen verschmutzt ist. Überprüfen Sie, ob die Extrusionstemperatur vom Filamenthersteller empfohlen wird, denn wenn diese Empfehlung nicht eingehalten wird, ist die Durchflusskalibrierung unwirksam und es wird nie ein gutes Ergebnis erzielt. Schließlich, und vielleicht am wichtigsten, muss die Basis gut nivelliert und kalibriert sein, damit das gedruckte Modell keine Maßabweichungen in der Achse parallel zur Druckbasis (Z-Achse) aufweist.

Der Würfeltest zum Einstellen des Druckflusses

Um den Parameter der Durchflussrate einzustellen, muss der Würfeltest durchgeführt werden. Dieser Test besteht darin, einen hohlen Würfel ohne Oberseite zu drucken, um zu überprüfen, ob die Dicke der Seitenflächen denen des Designs entspricht.

Bild 6:Durchflusskalibrierungswürfel

In unserem Fall haben wir einen Würfel mit einer Seitenflächendicke von 0,80 mm gedruckt, entworfen von 3D_MaxMaker , den Sie in Thingiverse finden. Die Druckparameter sind: Düse von 0,40 mm, Schichtbreite 0,80 mm (um zwei äußere Schichten zu erzeugen und die Messung genauer zu machen) und Durchflussrate von 100 %.

Bild 7: Bei 100 % Durchflussrate ist der Würfel überdimensioniert

Bei Verwendung von PLA mit 100 % Durchflussrate (empfohlen 90 %) erhalten wir ein Maß von 0,88 mm, deutlich überdimensioniert. Um diese Abweichung zu korrigieren, wenden wir die folgende Formel an:

 

Bild 8: Formel zur Berechnung des erforderlichen Durchflusses für beliebige Materialien

Obtained the new flow rate (90 %) only remains to modify the parameter in the 3D lamination software that is used, in our case the Cura 3D.

Image 9: Modify the flow rate to 90 %

And re-print the cube to verify that the measurements obtained with the new flow rate are correct.

Image 10: Correct measurements when calculating the flow rate required for the PLA

As we have said before, the density of the materials used in 3D printing isn't the same, so for each material and manufacturer it's advisable to make this adjustment.

By performing this simple correction process all 3D prints that are made will gain both surface quality and dimensional proportionality.

In summary, the flow is one of the most forgotten parameters in 3D printing FDM being this one of the most important to achieve successful parts.