3D Drucker Ultimaker Erfahrungen Tipps nach einem Monat

16Jun12

Während des ersten Monats mit dem Ultimaker 3D Drucker durchlebte ich Höhen und Tiefen. Nachfolgend ein paar meiner Erlebnisse, aber auch Erkenntnisse aus dieser ersten Phase.

Ich gebe zu, dass ich mir das ganze zu Beginn einfacher vorgestellt hatte. Nach dem Workshop, an dem ich den Drucker mit anderen zusammengebaut hatte, freute ich mich auf das Ausprobieren zu Hause und war sehr optimistisch. Wie ich, sehen viele andere Neueinsteiger zunächst nur die Möglichkeiten des 3D Drucks. Auch die Berichterstattungen der Medien blenden meistens die Hürden und Herausforderungen des 3D Druck Produktionsprozesses aus. Leicht geht vergessen, dass das Consumer-Segment für Drucker wie den Ultimaker, RepRap oder Replicator noch sehr jung ist. Plug & Play darf hier nicht erwartet werden. Fertig zusammengebaute Consumer Drucker wie der Cube oder der Up! versuchen diesem Anspruch mehr gerecht zu werden. Ob es gelingt, muss sich noch zeigen.

Mir ist schnell bewusst geworden, dass für die Qualität des 3D Drucks mehrere Einflussfaktoren sehr gut aufeinander abgestimmt werden müssen. Temperatur, Material (dabei auch je nach Hersteller, Farbe unterschiedlich), Druckgeschwindigkeit, eingesetzte Software, Mechanik sowie Struktur / Qualität des 3D Modells spielen entscheidende Rollen. Für jeden Druck müssen diese Parameter neu eingestellt werden. Das Verstellen einzelner Werte und Beobachten der Veränderungen beim Druck half mir, die Zusammenhänge besser zu verstehen. Eine gewisse Konstanz kann sich ergeben, wenn das selbe 3D Modell mit dem gleichem Material und Einstellungen erneut gedruckt wird.

Bis jetzt habe ich einzig mit PLA gedruckt und als Slicing/Print Software ReplicatorG, Netfabb Engine für Ultimaker sowie Cura (noch wenig Erfahrung, aber sehr vielversprechend) eingesetzt. Mit 0,12 mm Schichthöhe habe ich eine erstaunlich gute Qualität erzielen können (siehe Beispiel gedrukte Mutter). Natürlich sind auch viele Drucke misslungen. Aber das ist Teil des Lernprozesses.

Um selbst gute Ergebnisse mit dem Ultimaker zu erzielen, beachte ich folgende Punkte. Diese Zusammenstellung spiegelt meine persönlichen bisherigen Erkenntnisse wieder und daher nicht universell gültig. Laufend lerne ich dazu.

• Optimale Höhe des Druckbettes: Diese prüfe ich vor jedem Druckbeginn an vier Stellen, so dass der Z-Trigger überall auf gleicher Höhe betätigt wird (dies ist entscheidend, und nicht ob das Druckbett mit Wasserwaage im Lot ist). Der Abstand zwischen Druckdüse und Druckbett sollte dabei gerade so sein, dass ein Blatt Papier dazwischen gerade noch durchgezogen werden kann. Die Höhe stelle ich dabei nicht über Verschiebung des Z-Triggers ein, sondern durch Verstellung der vier Schrauben, die die Plexiglasplatte halten.
• Haftung erste Schichten Objekt auf dem blauen Tape: Unmittelbar wenn der Druck des eigentlichen Objektes losgeht (also nicht während der Outline) verstelle ich die Z-Achse im laufenden Betrieb von Hand, so dass die Düse das Druckbett schon fast berührt. Dies bewirkt, dass die ersten Schichten auf dem blauen Tape wirklich haften bleiben. Keine Sorge, für die Mechanik ist dies völlig unproblematisch.
• Extrudermechanismus prüfen: Vor dem Druck prüfe ich, ob die Extrudereinheit das Filament gut transportieren kann. Hierzu stelle ich z.B. über ReplicatorG die Mindesttemperatur des Filaments ein und drehe dann von Hand an der Extruderschraube. Damit erkenne ich, ob der Anpressdruck genügend ist oder ein Widerstand da ist. Putzen der Extruderschraube mit einer Stahlbürste hat auch schon geholfen. Je nach Widerstand verstelle ich die Anpressschraube an der Extrudereinheit manuell. Der Druck sollte gerade so sein, dass der Vortrieb bei einer gewissen Temperatur flüssig läuft. Mit dem Extrudermechanismus hatte ich bislang die grössten Probleme. Entweder wurde zu wenig Material nachgeführt oder bei zu viel Druck frass sich die Extruderschraube fest. Nicht umsonst finden sich z.B. bei Thingiverse diverse optimierte Extrudereinheiten. Noch bin ich beim Original.
• Temperatur PLA: Grundsätzlich habe ich festgestellt:
  • Je dünner die Schicht, desto geringer sollte die Temperatur und auch Temperaturbandbreite eingestellt sein.
  • Wenn schneller gedruckt wird, kann die Temperatur höher sein (+10 Grad), um einen guten Materialfluss zu gewährleisten. Oder man erhöht die Feedrate des Extruders.
  • Beispiel bei mir mit 220 Grad gekennzeichnetem halb-transparentem grünem PLA:
    • Einstellungen jetzt:
      0.35 mm Schicht: Temp. 210-225 Grad (bei mir meist mit 225 Grad gem. Netfabb)
      0.15 und 0.12 mm: Temp. 205-215 Grad (wobei der Druck in Netfabb fast ständig bei 215 Grad) ist
    • Bei dünnen Schichten und hohem Füllungsgrad hatte ich Probleme mit der Ausdehnung des PLAs, es hatte sich an manchen Stellen gewölbt. Nach Senkung der Temperatur (auf 200/205) und etwas reduzierter Geschwindigkeit tauchte das Problem nicht mehr auf. Niedrigere Temperaturen empfehlen sich generell bei langsamen Druckgeschwindigkeiten, damit sich das PLA genügend abkühlen kann.
  • Die richtige Temperatur lässt sich bspw. manuell finden, indem man das Material mittels der Extruderschraube oder von Hand durch den durchsichtigen Kunststoffschlauch schiebt. Mit niedriger Temperatur starten, z.B. 180 Grad, dann in 5 Grad Schritten erhöhen. Wenn PLA ohne allzu grossen Druck aus dem Extruderkopf tritt, kann diese als erste Test-Temperatur für einen Druck mit geringer Höhe von z.B. 0,25 mm verwendet werden.

Weitere gute Quellen für Hilfe und Tipps für Einstellungen, Tuning etc:

• Ultimaker Troubleshooting Seite – Erste Quelle bei grundsätzlichen Problemen
• Ultimaker Google Group – Eigentlich eine Mailingliste. Hier finden sich die besten Tipps vieler Ultimaker Experten und ein sehr aktiver Erfahrungsaustausch findet hier statt. Etwas unübersichtlich.
  
• Das offizielle Ultimaker Forum – Sehr gut nach Themen geordnetes offizielles Forum von Ultimaking Ltd.
• Techwall.net – Analyzing your first prints – Tipps um Probleme beim Drucken zu umgehen und Drucke zu optimieren. (Update Sept. 2013: Seite wird leider nicht mehr gepflegt, daher hier nur der Link auf das Webarchiv. Tipps nach wie vor gut)
• 3DGenius – Tipps rund um 3D-Druck, 3D-Design
• bbum’s web-log-mat Ultimaker Tuning Tipps

Ich hoffe, diese Tipps sind für den Einen oder Anderen auch von Nutzen. Wenn Ihr weitere gute Erfahrungen gesammelt habt oder andere hilfreiche Quellen kennt, postet es einfach hier im Blog.

Happy Printing!

Diese und viele weitere Praxistipps zu 3D-Druck, 3D-Design und 3D-Scanning findest Du in unserem Buch “Coole Objekte mit 3D-Druck”, u.a. erhätlich bei Amazon.

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