Es ist sehr wichtig, dass die erste Schicht deines 3D-Drucks optimal auf der Bauplattform deines 3D-Druckers haftet. Nur eine gute Haftung der ersten Materialschicht führt auch bei nachfolgenden Schichten zu top 3D-Drucken. Eine schwache Haftung der ersten Schicht führt mit einer hohen Wahrscheinlichkeit zu Problemen während des 3D-Drucks späterer Lagen. Es gibt viele Möglichkeiten, wie du die Haftung des Materials auf der Bauplattform erhöhst. Nachfolgende sind einige Probleme und Lösungswege aufgeführt. Adhäsives/Druckbettkleber, wie PrimaFix helfen dabei, die Haftung deiner ersten Schicht zu erhöhen.
Die Bauplattform ist nicht eben
Viele 3D-Drucker verfügen über ein höhenverstellbares Druckbett mit mehreren Schrauben oder Knöpfen, über welche du die Ausrichtung des Druckbettes steuerst. Besitzt dein 3D-Drucker ein höhenverstellbares Druckbett und du hast Schwierigkeiten bei der Einstellung gehe wie folgt vor. 1. Überprüfe ob die Bauplattform flach und eben ist. 2. Wenn das Druckbett nicht waagerecht ausgerichtet ist, kann es sein, dass eine Seite des Druckbettes zu nah an der Nozzle ist, während die andere Seite zu weit entfernt ist. Damit du eine perfekte erste Schicht erreichst, benötigst du ein ebenes Druckbett. Viele 3D-Drucker besitzen integrierte intelligente Software-Funktionen, die dich durch das korrekte Nivellieren deiner Bauplattform führen. Alternativ nutzt du ein Blatt Papier, welches du zischen Nozzle und Bauplattform legst. Über die Stellschrauben wählst du den Abstand so, dass das Papier leicht klemmt, aber beim Herausziehen nicht reist.
Die Nozzle deines 3D-Drucker ist zu weit von der Bauplattform entfernt
Sobald du das Druckbett deines 3D-Druckers richtig nivelliert hast, musst du noch sicherstellen, dass die Nozzle im richtigen Abstand zur Bauplattform beginnt zu drucken. Ziel ist es, deinen Extruder in einem perfekten Abstand von der Bauplatte zu platzieren – nicht zu weit und nicht zu nah. Durch den richtigen Abstand zwischen Nozzle und Plattform stellst du sicher, dass dein Material perfekt auf der Druckoberfläche haftet. Einige Slicer – wie Simplify3D – bieten die Möglichkeit den Abstand in der Software anzupassen. Stelle deinen Abstand perfekt ein. Nutze den globalen G-Code Offset der Z-Achse, um sehr feine Anpassungen an deiner Nozzle-Position vorzunehmen. Wenn du beispielsweise -0,025 mm für den G-Code Offset der Z-Achse eingibst, beginnt die Nozzle mit dem Drucken 0,025 mm näher an deiner Bauplattform. Wichtig: Achte darauf, dass du an dieser Einstellung nur sehr kleine Anpassungen vornimmst. Da jede Schicht deines Bauteils in der Regel nur etwa 0,2 mm dick ist, kann eine kleine Anpassung großen Einfluss haben und die Nozzle in deine Bauplattform drücken.
3D-Drucke nicht zu schnell bei der ersten Schicht
Gerade bei der ersten Schicht, solltest du darauf achten eine richtige Fertigungsgeschwindigkeit zu wählen. Wenn du die erste Schicht zu schnell druckst, hat der Kunststoff keine Zeit, sich mit der Oberfläche der Bauplattform zu verbinden. Aus diesem Grund ist es in der Regel sehr sinnvoll, die erste Schicht mit einer geringeren Geschwindigkeit zu drucken. So gibst du dem Kunststoff genug Zeit , sich mit dem Bett zu verbinden. Die innovative Slicer-Software Simplify3D bietet eine Einstellung für genau diese Funktion. Die meisten modernen Slicer bieten die Möglichkeit die Arbeitsgeschwindigkeit während der Fertigung der ersten Schicht zu reduzieren; 50% Geschwindigkeit sind sinnvoll. Hast du beim 3D-Drucken das Gefühl, dass dein 3D-Drucker zu schnell arbeitet bieten dir die meisten Geräte die Möglichkeit die Geschwindigkeit während des Fertigungsprozesses abzusenken.
Temperatur- oder Kühleinstellungen richtig wählen
Thermoplastische Kunststoff neigt dazu, beim Abkühlen von einer warmen Temperatur auf eine kühle Temperatur zu schrumpfen. 3D-Druckst du beispielsweise ein 200 mm breites Teil aus ABS-Kunststoff bei 230 °C, so trifft der heiße & flüssige Kunststoff auf eine „kalte“ Oberfläche der Bauplattform. Weiterhin besitzen die meisten 3D-Drucker Lüfter, die den Kühlvorgang beschleunigen, wenn du sie einschaltest. Kühlt dieses ABS-Teil auf eine Raumtemperatur von 30 °C ab, schrumpft das 200 mm breite Teil um fast 3 mm! Durch die Materialschrumpfung neigt der Kunststoff dazu, sich beim Abkühlen von der Bauplattform zu lösen; das sogenannte Warping. Bitte behalte diese Tatsache beim 3D-Drucken immer im Kopf. Falls du also beachtest, dass dein 3D-Druck zunächst auf der Bauplattform haftet, sich später jedoch krümmt und von der Bauplattform ablöst ist Warping der Grund.
Zum Glück gibt es einige Mittel und Wege, wie du dem Warping erfolgreich entgegen wirken kannst. Zunächst einmal solltest du auf deiner Bauplattform eine richtige Druckbettauflage (PEI Sheet, Dauerdruckplatte, Malerklebeband, Kleber) oder weitere Adhäsives verwenden.
Verfügt dein 3D-Drucker über einen Lüfter, deaktiviere diesen. Dadurch verzieht sich die erste 3D-gedruckte Schicht nicht und haftet besser auf deiner Druckplattform. Ist die erste Schicht erfolgreich gedruckt, so kannst du im Slicer die Leistung deines Lüfters mit jeder Schicht schrittweise von 0 % bis zu 100 % steigern. Verwendest du stark zu Warping neigende Thermoplasten, wie ABS-Kunststoff, lässt du den Lüfter am besten für den gesamten 3D-Druck deaktiviert.
Die richtige Temperatur der Bauplattform spielt bei der Vermeidung von Warping deiner 3D-Drucke auch eine essentielle Rolle. Für stark zu Warping neigende thermoplastische Kunststoffe – wie ABS, PC, PEEK oder Ultem, stellst du bitte die Bauplattformtemperatur hoch ein (die genaue Informationen entnimmst du bitte den Materialdatenblättern deines Material-Herstellers).
Idealerweise verfügt dein 3D-Drucker über einen geschlossenen Bauraum. Dies verhindert, dass kalte Luft auf dein Objekt einströmt und das Material schnell abkühlt. Das Warmhalten deiner 3D-Drucke über den gesamten Fertigungsprozess hinweg wirkt dem Warping stark entgegen. Perfekt ist es, wenn du einen 3D-Drucker mit geschlossenem und aktiv beheizten Bauraum nutzt. Durch den gewärmten Bauraum reduzierst du Warping auf das absolute Minimum.
Die Oberfläche der Bauplattform
Unterschiedliche Kunststoffe haften verschieden gut auf anderen Druckoberflächen. Daher nutzen 3D-Drucker beschichtete Bauplattformen. So verwenden beispielsweise viele 3D-Drucker eine BuildTak-Druckoberfläche auf ihrem Druckbett. PLA-Filament haftet beispielsweise sehr gut auf einer BuildTak-Oberfläche. Manche Hersteller setzen wärmebehandelte Glasoberflächen, wie Borosilikatglas ein. Dieses Material eignet sich beim Erwärmen sehr gut für die Verarbeitung von ABS . Möchtest du direkt auf die Oberflächen 3D-Drucken, achte bitte darauf, dass die Bauplattform frei von Staub, Fett oder Ölen ist. Die Reinigung deines Druckbetts mit etwas Wasser oder Isopropyl-Alkohol kann einen großen Unterschied machen.
Auch wenn dein 3D-Drucker kein spezielles Plattformmaterial enthält, um die Haftung zu erleichtern, gibt es noch Hoffung! Glücklicherweise gibt es mehrere Arten von Adhäsives/Druckbettklebern, auf denen gängige 3D-Druckmaterialien super haften. Klebebandstreifen können leicht auf die Oberfläche der Bauplattform aufgebracht und einfach entfernt oder ausgetauscht werden, wenn du das Filament zum 3D-Drucken wechselst. So haftet PLA-Filament tendenziell gut auf blauen Malerband, während ABS tendenziell besser auf dem Kaptonband (auch bekannt als Polyimidfolie) haftet.
Alternativ nutzt du Haarspray, Klebestifte oder spezielle Adhäsives auf der Bauplattform-Plattformen. Wir selbst arbeiten bei vielen Materialien mit PrimaFix. Auch Carbon-Folie eignet sich dafür die Haftung deiner 3D-Drucke signifikant zu erhöhen. Sei experimentierfreudig und finde das perfekte Adhäsive für deinen 3D-Druck.
Wenn alles andere scheitert: Brims & Rafts
Manchmal wirst du sehr kleine Teile 3D-drucken, die einfach nicht genügend Oberfläche besitzen, um auf der Oberfläche der Bauplattform zu haften. Mit vielen modernen Slicern, wie Cura oder Simplify3D, hast du mehrere Optionen um die auf der Druckoberfläche aufliegende Oberflächen zu vergrößern und somit die Haftung zu verbessern. Eine dieser Optionen wird als „Brim“ (Rand) bezeichnet. Das Brim fügt zusätzliche Bahnen nahtlos an der Außenseite deines Bauteils hinzu. Ähnlich wie bei einem Hutrand vergrößert das Brim den Umfang & die Oberfläche, die in den Kontakt zur Bauplattform tritt.
Ein weitere Möglichkeit die Oberfläche deines 3D-Drucks zu vergrößern ist das Hinzufügen eines Rafts (dt. Floß) zu deinem Bauteil. Das Raft kann analog wie ein stabiles Fundament beim Häuserbau gesehen werden. Durch den stabilen Untergrund vergrößert sich die Oberfläche, welche auf der Bauplattform aufliegt merklich und die Oberflächenhaftung wird gesteigert. In Kombination mit den bereits zuvor genannten Maßnahmen vergrößert das die Chance, dass deine 3D-Drucke gelingen um ein Vielfaches.
verfasst von Anton
