Warum entstehen bei 3D-Drucken Unebenheiten und wie kann man sie verhindern?

Beim 3D-Druck treten häufig verschiedene Probleme mit der Oberflächenqualität auf, und Unregelmäßigkeiten wie „Zits“ oder kleine Erhebungen auf der Oberfläche des gedruckten Teils sind eine Art davon, insbesondere wenn ein glatter Effekt angestrebt wird. Diese Zits beeinträchtigen nicht nur das Aussehen, sondern auch die Funktion von Präzisionsteilen. In diesem Artikel werden die Gründe für das Auftreten von Zits im 3D-Druck untersucht und wie man sie beseitigen oder reduzieren kann.

Source: https://www.reddit.com/r/3Dprinting/comments/g1gjfo/whats_causing_those_blobszits/

Häufige Ursachen für Zits beim 3D-Druck

Zits sind kleine erhabene Materialpunkte, die auf der Oberfläche von 3D-Drucken erscheinen. Sie entstehen meist durch ungleichmäßige Materialablagerung aufgrund von zu starkem Materialextrudieren oder unsachgemäßer Bewegung des Druckkopfs. Größe und Häufigkeit von Zits können variieren, abhängig von Faktoren wie Material, Slicer-Einstellungen und Druckerhardware.

1. Retraktionseinstellungen Die Retraktionseinstellungen steuern, wie viel Filament zurück in die Düse gezogen wird, wenn der Druckkopf zwischen verschiedenen Teilen des Modells bewegt wird, um Austritte zu verhindern. Falsche Retraktionseinstellungen können jedoch dazu führen, dass Filament austritt, was beim erneuten Drucken Zits verursacht.
2. Extrusionsinkonsistenz Düsenverstopfung, schlechte Extruderkalibrierung oder Schwankungen im Filamentdurchmesser können alle Extrusionsinkonsistenzen verursachen. Diese Inkonsistenzen können dazu führen, dass das Filament plötzlich austritt und Zits entstehen.
3. Druckgeschwindigkeit Zu schnelles Drucken kann dazu führen, dass neue Schichten auf das darunterliegende Material aufgetragen werden, bevor dieses vollständig ausgehärtet ist. Das zugrunde liegende Material kann dadurch überextrudiert und verformt werden, was Zits verursacht.
4. Zu hohe Düsentemperatur Ist die Düsentemperatur zu hoch, wird das Filament zu flüssig, wodurch es eher austritt und Zits bildet.
5. Falscher Startpunkt der Schicht Slicing-Software beginnt neue Schichten oft an einem bestimmten Punkt. Ist dies nicht optimiert, können sich an den Nähten viele Zits konzentrieren.

Wie man Zits beim 3D-Druck verhindert

1. Retraktionseinstellung anpassen Das Erhöhen der Retraktionsdistanz kann effektiv das Austreten von Filament reduzieren. Beim Stoppen der Extrusion zieht die Retraktion das Filament zurück, verringert den Druck in der Düse und begrenzt den Materialüberschuss. Beachten Sie, dass zu große Retraktionsdistanzen zu Verstopfungen oder verzögerter Reextrusion führen können. Es wird empfohlen, die Distanz schrittweise um 0,5–1 mm anzupassen, bis die optimale Einstellung gefunden ist.

Das Erhöhen der Retraktionsgeschwindigkeit lässt das Filament schneller zurückgezogen werden, wodurch Austritte reduziert werden. Passen Sie die Geschwindigkeit schrittweise an, z. B. von 40 mm/s auf 60 mm/s, und beobachten Sie den Druckeffekt. Achten Sie darauf, dass die Retraktionsgeschwindigkeit zur Leistung des Druckers passt.

2. Extruder kalibrieren Stellen Sie sicher, dass die tatsächlich extrudierte Filamentmenge mit den Slicer-Einstellungen übereinstimmt. Verwenden Sie dazu den 100 mm-Richtwertbefehl. Wenn die Extrusionslänge nicht mit dem Befehl übereinstimmt, passen Sie den Step-Wert (E-Wert) in der Firmware an. Eine genaue Kalibrierung verbessert die Druckgenauigkeit und reduziert Austritte. Regelmäßiger Düsenwechsel kann ebenfalls Verstopfungen verhindern.

3. Bewegungswege optimieren Minimieren Sie die Bewegungen der Düse im Nichtdruckbereich, indem Sie die Pfadoptimierung im Slicer verwenden. Dies reduziert Austritte und verkürzt die Druckzeit. Software wie Cura oder PrusaSlicer bietet Pfadoptimierungsfunktionen, z. B. kürzester Weg oder Vermeidung von Modellüberquerungen.

4. Drucktemperatur reduzieren Die Schmelzrate des Filaments hängt direkt von der Düsentemperatur ab. Zu hohe Temperaturen verursachen übermäßigen Materialfluss und Austritt. Reduzieren Sie die Temperatur schrittweise um 5 °C, bis das beste Gleichgewicht zwischen Materialaustritt und Schichthaftung erreicht ist. Zu niedrige Temperaturen können jedoch zu schlechter Haftung zwischen den Schichten führen.

5. Startpunkt der Schicht ändern Stellen Sie den Startpunkt der Schicht im Slicer auf „zufällig“, damit die Punkte über die Oberfläche verteilt werden und Zits nicht an einer Stelle konzentriert sind. Cura bietet z. B. eine Option zur Verdeckung von Nähten, die den Startpunkt an Kanten, Ecken oder unauffälligen Stellen ausrichtet, wie z. B. am unteren Rand. Dies kann die Oberfläche glätten, besonders bei präsentationsstarken Drucken.

6. Glide-Funktion verwenden Bei aktivierter Glide-Funktion stoppt die Düse die Extrusion vorzeitig am Ende eines Pfads und nutzt das verbleibende geschmolzene Filament, um den letzten Abschnitt zu drucken. Dies verhindert Zits durch Überextrusion am Ende. Beginnen Sie mit 0,1–0,2 mm Gleitweg und passen Sie den Wert je nach Druckergebnis an.

JLC3DP bietet professionelle Nachbearbeitungsservices an, darunter Feinschleifen, Lackieren und Ölen, um Zits auf der Oberfläche von 3D-gedruckten Teilen weitestgehend zu vermeiden und die Optik sowie Textur der Teile zu verbessern. Ob kundenspezifische Nachbearbeitung oder Massenproduktion – JLC3DP bietet eine vollständige Palette an Lösungen, um sicherzustellen, dass Kunden ein Endprodukt von hohem Standard erhalten.