Die besten Einstellungen für einen 3D-Drucker, um maximale Festigkeit zu erreichen: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung

Beim 3D-Druck kommt es vor allem bei Funktionsteilen und mechanischen Komponenten auf die Erzielung maximaler Festigkeit an. Um eine optimale Festigkeit zu erzielen, ist die Wahl der richtigen Druckeinstellungen von entscheidender Bedeutung. In diesem Artikel teilen wir eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zu den besten Einstellungen für einen 3D-Drucker, damit Sie hochwertige und starke Drucke erstellen können.

1. Druckmaterial:

• Die Wahl des richtigen Druckmaterials ist ein wichtiger erster Schritt zur Erzielung maximaler Festigkeit. Materialien wie ABS, PETG und Nylon gelten im Vergleich zu PLA oft als stärker. Erwägen Sie die Verwendung eines Filaments, das für Funktionsteile und mechanische Anwendungen geeignet ist. Der Unterschied liegt natürlich auch in der Verarbeitung dieser Filamente. PLA ist einfacher zu verarbeiten als Nylon, dies sollte ebenfalls berücksichtigt werden.

2. Schichthöhe:

• Das Anpassen der Schichthöhe kann sich auf die Stärke eines 3D-Drucks auswirken. Eine geringere Schichthöhe führt im Allgemeinen zu einer höheren Festigkeit in xy-Richtung, kann jedoch die Druckzeit verlängern. Im Allgemeinen ist eine größere Schichthöhe besser für die Festigkeit in z-Richtung. Versuchen Sie, eine Schichthöhe zu wählen, die der erforderlichen Festigkeit des Objekts und der gewünschten Druckgeschwindigkeit entspricht. Manchmal kann eine zu hohe Schichthöhe tatsächlich zu einer Reduzierung der Festigkeit führen, da das heiße Ende die Verarbeitung des Materials und die erforderliche Leistung nicht vollständig bewältigen kann.

3. Füllmuster:

• Das Füllmuster beeinflusst die innere Struktur und Stärke des Drucks. Eine hohe Füllung (z. B. 80–100 %) bietet mehr Material und eine höhere Festigkeit, kann jedoch die Druckzeit und den Materialverbrauch verlängern. Experimentieren Sie mit verschiedenen Füllmustern wie Gitter oder Gyroid und wählen Sie das Muster aus, das die richtige Balance zwischen Stärke und Effizienz bietet. Bei unseren Tests stellen wir oft fest, dass ein Muster mit hoher Füllung nicht immer mehr Festigkeit bietet als die Wandstärke, die Sie einem Druck verleihen.

4. Wandstärke:

• Die Anpassung der Wandstärke kann die Stärke eines Drucks stark beeinflussen. Dickere Wände sorgen im Allgemeinen für mehr Festigkeit, können aber auch die Druckqualität beeinträchtigen. Berücksichtigen Sie den Einsatzzweck und die Anforderungen des Objekts und wählen Sie eine geeignete Wandstärke. Wir empfehlen, eine Wandstärke von mindestens 1,5 mm einzuhalten und diese je nach Verwendung und Druckausrichtung zu erhöhen.

5. Druckgeschwindigkeit:

• Die Optimierung der Druckgeschwindigkeit kann sich auf die Stärke auswirken. Eine zu hohe Druckgeschwindigkeit kann zu weniger starken Drucken führen, während eine zu niedrige Druckgeschwindigkeit die Druckzeit verlängern kann. Aus Geschwindigkeitsgründen und wenn die Zeit knapp ist, sollte immer eine niedrigere Druckgeschwindigkeit in Kombination mit einem Kühlventilator gewählt werden, der nicht auf 100 % eingestellt ist, um die Haftung zwischen den Schichten zu gewährleisten.

6. Druckausrichtung:

• Die Druckausrichtung kann sich auch auf die Stärke Ihres 3D-Drucks auswirken. Im Vorfeld (am besten bei der 3D-Konstruktion der Teile) muss über den Zweck des Objekts nachgedacht werden. Soll es vor allem eine hohe Zugfestigkeit in xy- oder in z-Richtung haben? Bitte achten Sie auch auf die von Ihnen verwendete Drucktechnologie. Der FDM-3D-Druck ist nicht in allen drei Freiheitsgraden der stärkste. Manchmal kann das Drehen oder Neigen des Objekts auf der Bauplatte die Festigkeit verbessern.

7. Druckbetthaftung:

• Eine gute Haftung zwischen Objekt und Druckbett ist wichtig, um Verformungen beim Drucken zu verhindern. Stellen Sie sicher, dass Sie die richtigen Druckbett-Hafttechniken anwenden, wie z. B. die Verwendung einer geeigneten Druckoberfläche (z. B. Glas, PEI oder Kaptonband) und die richtige Einstellung der Druckbetttemperatur. Eine solide Verbindung sorgt dafür, dass die Schichten fest zusammenbleiben und trägt zur Gesamtfestigkeit des Objekts bei. Eventuell können Produkte zur Erzielung einer noch besseren Haftung verwendet werden, wie zum Beispiel bestimmte Sprays und andere Rollen.

8. Nachbearbeitung und Nachbearbeitung:

• Nach dem Drucken möchten Sie möglicherweise Nachbearbeitungstechniken anwenden, um die Festigkeit Ihres Objekts weiter zu verbessern. Schleifen, Polieren, Beschichten oder Verstärken mit Epoxidharz sind einige Beispiele für Veredelungsprozesse, die die Festigkeit erhöhen und die Haltbarkeit Ihrer Drucke verbessern können. Sie können damit auch dafür sorgen, dass es wasserdicht ist, UV-Licht besser standhält oder resistent gegen Öle und andere Substanzen wird.

Denken Sie daran, dass die Optimierung der Stärkeeinstellungen von mehreren Faktoren abhängt, wie z. B. dem spezifischen Objekt, dem Druckmaterial, den Druckbedingungen und der gewünschten Anwendung. Es empfiehlt sich, zu experimentieren, kleine Testdrucke durchzuführen und die Ergebnisse auszuwerten, um die idealen Einstellungen für maximale Festigkeit zu finden.

Die beste Temperatur für starke 3D-Drucke kann je nach verwendetem Druckmaterial und konkretem 3D-Drucker variieren. Jeder Drucker- und Filamenthersteller kann unterschiedliche empfohlene Temperaturbereiche haben, daher ist es wichtig, deren Richtlinien und Spezifikationen zu konsultieren.

Generell gelten jedoch einige Richtlinien für gängige Druckmaterialien:

1. PLA (Polymilchsäure) : Für PLA liegt die optimale Drucktemperatur normalerweise zwischen 190 °C und 220 °C. Es empfiehlt sich, innerhalb dieses Temperaturbereichs zu experimentieren und die ideale Temperatur zu finden, die die beste Festigkeit und Haftung für Ihr spezifisches PLA-Filament bietet.
2. ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) : ABS erfordert eine höhere Drucktemperatur als PLA. Der übliche Temperaturbereich für ABS liegt zwischen 220°C und 250°C. Höhere Temperaturen fördern die Bindung zwischen den Schichten, es ist jedoch wichtig zu verhindern, dass das Filament zu heiß wird und Probleme wie Verformungen verursacht.
3. PETG (Polyethylenterephthalat-Glykol) : Für PETG liegt die optimale Drucktemperatur normalerweise zwischen 220 °C und 250 °C. Dieses Material erfordert typischerweise eine höhere Temperatur als PLA, aber niedriger als ABS. Es empfiehlt sich, innerhalb dieses Bereichs zu experimentieren, um die beste Festigkeit und Qualität zu erzielen.

Es ist wichtig zu beachten, dass auch andere Faktoren wie die Temperatur des Druckbetts, die Umgebungstemperatur und die Verwendung einer isolierten Druckkammer die Festigkeit der Drucke beeinflussen können. Experimentieren Sie immer mit den Temperaturen und berücksichtigen Sie die Empfehlungen des Herstellers, um die optimalen Einstellungen für Ihren spezifischen Drucker und Ihr Filament zu ermitteln.