In den letzten Jahren kamen 3D-Druckerdüsen in allen Formen und Größen zum Einsatz, aber worauf sollten Sie achten? Filamentz verrät mehr!
3D-Druckerdüse
Ein 3D-Drucker-Extruder besteht aus vielen Teilen, darunter Temperatursensoren, Heizelementen und anderen Wärmeleitern, aber die 3D-Drucker-Düse wird oft vergessen, um bessere Ergebnisse zu erzielen. Dennoch ist es ein wesentlicher Bestandteil, um schnellere Druckzeiten zu erreichen und Ihre Qualität zu verbessern. Seit Jahren versuchen Lieferanten, Sie mit den tropischsten Beschichtungen, Materialauswahlen und Oberflächen zu überzeugen, aber ist das wirklich notwendig?
Die 3D-Druckerdüse ist am Ende des 3D-Drucker-Extruders montiert. Es schiebt das geschmolzene 3D-Drucker-Filament mit der voreingestellten Geschwindigkeit, Schichthöhe und Linienbreite hindurch. Wenn man darüber nachdenkt, kommt man zu dem Schluss, dass es drei wichtige Kriterien zur Bestimmung der Qualität einer 3D-Druckerdüse gibt, nämlich Innendurchmesser, Material und Größe. Schauen wir uns alle drei genauer an.
Düsengröße des 3D-Druckers
Auf den ersten Blick könnte man meinen, dass Innendurchmesser und Größe vergleichbar sind, aber das ist nicht der Fall. Bei der Bestimmung der Größe der 3D-Druckerdüse ist es notwendig, deren tatsächliche Länge, also im Prinzip die Masse der Düse, zu berücksichtigen. Diese Masse hängt mit der Wärmemenge zusammen, die auf das Filament des 3D-Druckers übertragen werden kann. Auf dem 3D-Druckmarkt sind ungefähr drei Arten von Größen verfügbar.
Standarddüsengröße
Die Standardgröße einer 3D-Druckerdüse hängt oft vom verwendeten Block ab. Generell sind auf dem Markt zwei Typen zu erkennen, nämlich die MK8-Extruder und die regulären V6-Extruder, die beide über eine 3D-Drucker-Düsengröße von insgesamt 12 bis 13 mm verfügen. Auch das Schraubengewinde ist gleich, nämlich M6x1. Die standardmäßigen E3D V6-Düsen sind ebenfalls enthalten. Eine normale V6-3D-Druckerdüse leistet ungefähr 15 mm 3 /s. Die regulären V6-3D-Druckerdüsen sind mit Durchmessern von 0,1 mm bis 1,2 mm erhältlich.
Größe der Vulkandüse
Die Vulkandüsen sind größer und haben daher eine längere Schmelzkammer als eine normale Düse. Hierzu müssen einige Vorkehrungen getroffen werden. Man benötigt einen größeren Heizblock, oft aber auch ein stärkeres Heizelement, um das Filament schnell genug auf Temperatur zu bringen. Eine Vulkandüse ist etwa 21 mm groß und kann somit mehr 3D-Drucker-Filament verarbeiten. Eine E3D-Vulkandüse leistet je nach Geschwindigkeit, Schichthöhe und Schichtbreite ca. 45 mm 3 /s. Volcano 3D-Druckerdüsen sind auch mit Durchmessern zwischen 0,1 mm und 1,2 mm erhältlich.
SuperVolcano-Düsengröße
Eine SuperVolcano-Düse findet man bei 3D-Druckern nicht oft standardmäßig. Diese gigantischen 3D-Druckerdüsen mit einer Größe von 50 mm benötigen Heizelemente von mindestens 80 W und können mehr als 100 mm 3 /s verarbeiten. Düsen halten auch Temperaturen bis 500 Grad Celsius stand und eignen sich dort auch hervorragend für härtere Thermoplaste. 3D-Druckerdüsen dieser Größe werden häufig bei Druckern verwendet, die große Flächen und Volumina abdecken müssen. SuperVolcano 3D-Druckerdüsen sind mit Durchmessern zwischen 0,6 mm und 1,4 mm erhältlich.
Materialien für 3D-Druckerdüsen
Auch bei den Materialien für 3D-Drucker-Düsen gibt es eine große Auswahl. Es gibt drei Gruppen, die wir uns heute ansehen wollen.
3D-Druckerdüse aus Messing/Messing
Messing (oder im Englischen auch Brass genannt) ist zweifellos das am häufigsten verwendete Material für 3D-Druckerdüsen. Es bietet eine hervorragende Wärmeleitung zu einem relativ günstigen Preis. Trotz des niedrigen Preises hat es auch einen Nachteil: Es nutzt sich schnell ab und hält korrosiven Materialien in 3D-Druckern, wie zum Beispiel kohlenstoffhaltigen Filamenten oder anderen metallhaltigen Filamenten, nicht stand. Bis zu einer Temperatur von 300 Grad Celsius und ohne Zusatzstoffe überzeugt Messing.
3D-Druckerdüse aus Edelstahl/Edelstahl
Auch Düsen aus Edelstahl erfreuen sich in den letzten Jahren durchaus großer Beliebtheit. Sie halten korrosiven 3D-Drucker-Filamenten etwas besser stand und der geschmolzene Kunststoff haftet weniger an ihnen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass 3D-Druckerdüsen aus Edelstahl kein Blei enthalten, wodurch ein lebensmittelsicherer 3D-Druck möglich ist. Wenn Sie planen, mit dem 3D-Druck Filamente zu drucken, die Metallteile oder andere korrosive Substanzen enthalten, ist Edelstahl immer noch nicht zu empfehlen, aber er hält zweifellos länger. 3D-Druckerdüsen aus Edelstahl können bis zu 500 Grad Celsius verwendet werden.
3D-Druckerdüse aus gehärtetem Stahl
Die teuerste Variante unter den 3D-Druckerdüsen ist die Variante aus gehärtetem Stahl. Damit kann ich jahrelang ohne Wartung 3D-drucken und in vielen Fällen kann ich über die gesamte Lebensdauer sauber 3D-drucken. Auch die Verwendung der tropischen 3D-Drucker-Filamente ist kein Problem. Es gibt auch einige Nachteile bei der Verwendung von 3D-Druckerdüsen aus gehärtetem Stahl. Das erste ist, dass sie teurer sind, etwa dreimal so teuer wie eine Messingvariante. Darüber hinaus ist es oft schwieriger, sie in sehr hoher Qualität herzustellen, sodass Ihre 3D-Druckoberfläche dies zeigen kann. Schließlich muss die Temperatur Ihres 3D-Druckers häufig höher eingestellt werden, da gehärteter Stahl die Wärme schlechter leitet als die Messingvariante. Wir von Filamentz empfehlen, diesen für die E3D-Düsen, die wir im Webshop anbieten, um ca. 5 Grad Celsius höher einzustellen.
Durchmesser der 3D-Druckerdüse
Welchen Durchmesser der 3D-Druckerdüse sollten Sie für welchen Druckauftrag wählen? Das ist eine Frage, die uns bei Filamentz oft gestellt wird. Dazu gibt es einiges zu sagen. Zunächst ist es wichtig zu wissen, dass 3D-Druckerdüsen häufig in einer Größe von etwa 0,1 mm bis 1,0 mm hergestellt werden. Letztlich kommt es darauf an, wie viel Filament geschmolzen wird und wie schnell es geschmolzen werden muss. Die in der Branche am häufigsten verwendete 3D-Druckerdüse ist 0,4 mm. Dadurch lässt sich eine gute Geschwindigkeit bei dennoch akzeptablem Detaillierungsgrad erreichen.
3D-Druckerdüse größer als 0,4 mm
- Schnellere Druckzeiten sind erreichbar
- Generell weniger Probleme aufgrund der dickeren Druckschichten und des Fehlens von Details
- Empfohlen für Spezialfilamente wie Holzfüllfilament, aufgrund der darin enthaltenen Materialstückchen
3D-Druckerdüse kleiner als 0,4 mm
- Mit mehr Details kann eine höhere Präzision erreicht werden
- Überhängende Teile Ihres 3D-Drucks lassen sich einfacher drucken
- Wenn Stützstrukturen gedruckt werden, lassen sich diese mit 3D-Druckerdüsen mit kleinerem Durchmesser leichter entfernen
Schlussfolgerungen zu 3D-Druckerdüsen
Bei der Bestimmung des Typs der 3D-Drucker-Extruderdüse müssen mehrere Aspekte berücksichtigt werden. Ist es wichtig, schnell Prototypen herzustellen? Dann wähle am besten eine Düse mit großer Länge und großem Durchmesser, um viel 3D-Drucker-Filament verarbeiten zu können. Ist das nicht so wichtig und geht es vor allem um Details und kleine Modelle? Dann sind die Standard-E3D-V6-Düsen oft ein guter Einstieg, deren Durchmesser in einem großen Bereich verfügbar sind. Besitzen Sie einen 3D-Drucker mit einer Fläche größer als 800 x 800 mm? Dann ist es eine Option, einen Blick auf eine SuperVolcano-Düse zu werfen, um keine Zeit zu verlieren und schnelle Ergebnisse zu erzielen. Auch hier ist das Material wichtig. Benutzen Sie Filamente, die mit dem Messing im Hotend reagieren können? Dann entscheiden Sie sich für die gehärteten Düsen von E3D, damit Sie ein Leben lang die besten 3D-Druckergebnisse erzielen können. Für lebensmittelechte Produkte sind Edelstahldüsen am besten geeignet, da sie kein Blei enthalten. Die anderen Filamente können problemlos mit Messing bedruckt werden. Diese verschleißen bei normalem Gebrauch kaum und können viele Kilo Material verarbeiten, bevor im Druckergebnis etwas sichtbar ist.
Was sind die besten 3D-Druckerdüsen?
Es gibt eine Reihe guter 3D-Druckerdüsen im Angebot, nämlich:
- E3D-Messingdüse
- E3D-Düse aus gehärtetem Stahl
- E3D-Düse X
- Mikro-Swiss-Düse
- Slice Engineering-Düse
- Olsson Ruby-Düse