Volumengeschwindigkeit bei Filamenten im High-Speed 3D-Druck erklärt
Die Volumengeschwindigkeit im 3D-Druck
Im Hochgeschwindigkeitsdruck stellt die Volumengeschwindigkeit einen entscheidenden Faktor dar. Selbst wenn die Mechanik eines 3D-Druckers für Hochgeschwindigkeitsdrucke ausgelegt ist, muss auch das verwendete Filament bestimmte Anforderungen erfüllen. Ist das Filament zu zähflüssig, lässt sich kein Objekt präzise und fehlerfrei drucken.
Die Volumengeschwindigkeit im 3D-Druck ist die Menge an Filament, die pro Zeiteinheit extrudiert wird. Sie wird in mm³/s (Kubikmillimeter pro Sekunde) gemessen. Die Volumengeschwindigkeit ist ein wichtiger Faktor, der die Druckgeschwindigkeit und die Qualität des fertigen Drucks beeinflusst.
Diese Faktoren beeinflussen die Volumengeschwindigkeit
Die Volumengeschwindigkeit beim 3D-Druck wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, die zusammenwirken, um die Effizienz und Qualität des Druckprozesses zu bestimmen:
Düsengröße
Die Größe der Düse ist entscheidend, da sie die maximale Menge an Filament definiert, die innerhalb einer bestimmten Zeit extrudiert werden kann. Größere Düsen ermöglichen es, mehr Material schneller auszugeben, was zu höheren Volumengeschwindigkeiten führt.
Druckgeschwindigkeit
Dies bezieht sich auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Druckkopfes. Eine höhere Druckgeschwindigkeit bedeutet, dass das Filament schneller extrudiert werden muss, um mit der Bewegung des Druckkopfes Schritt zu halten. Dadurch werden höhere Anforderungen an die Volumengeschwindigkeit gestellt.
Drucktemperatur
Die Temperatur, bei der der Druck erfolgt, hat einen direkten Einfluss auf die Fließeigenschaften des Filaments. Bei höheren Temperaturen wird das Filament flüssiger, was das Extrudieren bei höheren Volumengeschwindigkeiten erleichtert.
Düsentemperatur
Ähnlich wie die Drucktemperatur beeinflusst auch die Temperatur der Düse die Viskosität des Filaments. Eine höhere Düsentemperatur verringert die Viskosität des Materials, was eine schnellere Extrusion ermöglicht.
Retract-Einstellungen
Diese Einstellungen kontrollieren, wie das Filament während des Druckpausen oder beim Wechseln der Position des Druckkopfes zurückgezogen wird. Aggressive Retract-Einstellungen können die Menge des extrudierten Filaments reduzieren und somit die Volumengeschwindigkeit potenziell verringern.
Filamenttyp
Verschiedene Kunststoff-Filamente haben unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften, die beeinflussen, wie leicht sie im geschmolzenen Zustand fließen. Filamente, die leichter fließen, unterstützen generell höhere Volumengeschwindigkeiten. Aktuell (Februar 2024) vermarktet der Anbieter SUNLU mit seinem „PLA Meta“ ein modifiziertes PLA-Filament mit verringerter Drucktemperatur bei gleichzeitig erhöhter Volumengeschwindigkeit.
Jeder dieser Faktoren beeinflusst den 3D-Druckprozess und muss sorgfältig abgestimmt werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Doch im Hochgeschwindigkeitsdruck stehen vor allem das Hotend sowie das verwendete Filament im Fokus aktueller Entwicklungen.