Aufwölbung von Schichten und Winkeln

Dieses Problem kann ähnlich aussehen wie Verzug, aber anstatt dass das Bauteil von der Bauplatte weg sich verzieht, scheinen die einzelnen Schichten nach oben zu wellen, was wir als Aufwölbung bezeichnen. Sie werden feststellen, dass die Lösungen für dieses Problem nahezu das genaue Gegenteil derjenigen auf der „Verzug“-Seite sind, da dieses Aufwölbungsproblem tatsächlich nichts mit Verzug zu tun hat.

Aktiven Kühlventilator einschalten

Aufwölbungsprobleme treten am häufigsten beim Drucken von PLA ohne aktiven Kühlventilator oder bei unzureichender Lüftergeschwindigkeit auf. Für optimales PLA-Drucken ist es in der Regel erforderlich, den Kühlventilator nach Abschluss der ersten Schicht mit 100 % Leistung zu aktivieren.

Visuelle Hinweise Der Vergleich zeigt PLA-Drucke mit identischen Einstellungen:

• Linker Druck: Kein aktiver Kühlventilator

• Rechter Druck: 100% Lüftergeschwindigkeit nach der ersten Schicht

Wesentliche Faktoren

• Materialverhalten: PLAs schnelle Erstarrung profitiert von erzwungener Kühlung

• Schichthaftung: Kontrollierte Kühlung verhindert Verzug während der Kristallisation

• Qualitätssicherung: Konsequente Lüfteraktivierung erhält die Maßhaltigkeit

Umsetzungsempfehlungen

• Protokoll für die erste Schicht: Kühlung während der Ablage der ersten Schicht deaktivieren

• Lüfterhochlauf: Lüftergeschwindigkeit beim Start der zweiten Schicht schrittweise erhöhen

• Hardwareüberprüfung: Lüfterfunktionalität vor längeren Drucken bestätigen

Aktive Kühlventilatoren können bei bestimmten Materialien zwar die Schichthaftung beeinträchtigen, sind aber für das Drucken von PLA unerlässlich. Das Fehlen aktiver Kühlung während der PLA-Ablage führt konsequent zu Oberflächenfehlern und Aufwölbung der obersten Schichten.

Materialbezogene Richtlinien

• PLA-Anforderungen: Aktive Kühlung für ein optimales Oberflächenfinish erforderlich

• Allgemeines Protokoll: Herstellerangaben für filament-spezifische Kühlbedürfnisse konsultieren

Umweltfaktoren

• Temperaturempfindlichkeit: Übermäßige Umgebungshitze verschlimmert Aufwölbung, besonders in geschlossenen Kammern

• PLA-Kammernutzung: Geschlossene Umgebungen vermeiden aufgrund von PLAs niedriger Glasübergangstemperatur (~60 °C)

• Allgemeine Regeln für Gehäuse: Offene Kammerkonfigurationen werden für Materialien ohne Verzugstendenz empfohlen

Umsetzungsstrategien

• Belüftungsanforderungen: Für PLA-Drucke offene Luftumgebungen aufrechterhalten

• Gehäusemanagement: Deckel entfernen/Türen während der PLA-Ablage offen lassen

• Thermische Überwachung: Überprüfen, dass die Kammertemperaturen unter materialspezifischen Grenzwerten bleiben

Technische Begründung

• Kristallisationskontrolle: Erzwungene Kühlung beschleunigt die Erstarrung von PLA

• Verzugsprävention: Regelung der Umgebungstemperatur erhält die Maßstabilität

• Materialkompatibilität: Hochtemperaturmaterialien (z. B. ABS) benötigen typischerweise geschlossene Kammern, im Gegensatz zu PLA

Nicht genügend Zeit für das Abkühlen der Schichten

Wenn Sie einen kleinen Bereich Ihres Drucks drucken, bei dem jede Schicht schnell nacheinander aufeinander gedruckt wird, dann wurde der vorherigen Schicht möglicherweise nicht genug Zeit zum Abkühlen gegeben. Aus diesem Grund gibt es in Cura unter dem Abschnitt „Kühlung“ die Einstellung „Mindestschichtzeit“.

Management der Schichtzeit Eine Mindestschichtzeit von 3–5 Sekunden erweist sich für die meisten Materialien als effektiv. Wenn sie aktiviert ist, pausiert der Drucker, wenn Schichten schneller als die festgelegte Dauer (z. B. 3 Sekunden) fertiggestellt werden, wodurch ein vorzeitiges Auftragen auf nicht abgekühlte Schichten verhindert wird. In Kombination mit Curass „Düse anheben“-Funktion wird das Abkühlen verbessert, indem die Düse während der Pausen physisch vom Druck getrennt wird.

Betrachtungen zur Schichthöhe

• Risiken bei niedrigen Schichten: Dünnere Schichten (z. B. 0,1 mm) weisen geringere Steifigkeit als dickere (z. B. 0,3 mm) auf, wodurch die Anfälligkeit für Aufwölbung steigt

• Lösungen: Schichthöhe erhöhen oder Druckgeschwindigkeit erhöhen, um die strukturelle Stabilität zu verbessern

Temperaturregelung

• Extrusionsrichtlinien: Innerhalb der vom Hersteller angegebenen Temperaturbereiche arbeiten

• Protokoll für kleine Düsen: Bei Verwendung von Düsen <0,4 mm mit dünnen Schichten die Temperaturen an das untere Ende der empfohlenen Bereiche reduzieren

Optimierung von Stützstrukturen

• Materialbezogene Winkel:

  • PLA: Stützen bei Überhängen ≥55° empfohlen

  • ABS/ASA: Stützen bei ≥45° erforderlich aufgrund von Kühlbeschränkungen

• Begründung: Eingeschränkte Lüfternutzung bei verzugsempfindlichen Materialien erfordert konservative Stützschwellen

Materialhandhabung

• Feuchtigkeitsminderung: Wenn Aufwölbung trotz anderer Anpassungen bestehen bleibt, deutet dies auf mögliche Filament-Hydratation hin

• Trocknungsprotokoll: Spulen mit Filamenttrocknern oder in kontrollierten Erwärmungsumgebungen dehydrieren

Umsetzungsmatrix

Problem	Lösung	Technische Begründung
Schnelle Schichten	3–5 s Mindestschichtzeit + Düse anheben aktivieren	Verhindert Hitzeakkumulation
Dünne Schichten	Höhe/Geschwindigkeit erhöhen	Verbessert die Schichtensteifigkeit
Hohe Temperaturen	Düsentemperatur senken	Reduziert die Plastizität des Materials
Ungestützte Winkel	Stützschwellen anpassen	Kompensiert begrenzte Kühlung
Feuchtigkeit	Filament trocknen	Beseitigt dampfbedingten Verzug

Zusammenfassung der Möglichkeiten, Aufwölbung von Schichten und Winkeln bei 3D-Drucken zu reduzieren

• Stellen Sie sicher, dass Ihr aktiver Kühlventilator eingeschaltet ist, wenn Ihr Material dies erfordert. Nach der ersten Schicht wird beim Drucken von PLA eine Lüftergeschwindigkeit von 100 % empfohlen.

• Stellen Sie sicher, dass die Umgebungsluft nicht in die Nähe der Glasübergangstemperatur des Materials kommt, das Sie drucken. PLA sollte nicht in einer vollständig geschlossenen Maschine gedruckt werden.

• Stellen Sie in Cura eine Mindestschichtzeit von mindestens 3 Sekunden ein, damit jede Schicht genügend Zeit zum Abkühlen hat.

• Geringe Schichthöhen haben weniger Steifigkeit, daher hilft das Erhöhen Ihrer Schichthöhe oder Ihrer Druckgeschwindigkeit.

• Reduzieren Sie Ihre Drucktemperatur, insbesondere beim Drucken mit geringen Schichthöhen und kleinen Düsendurchmessern.

• Aktivieren Sie Stützstrukturen und verringern Sie den Winkel, bei dem sie erforderlich sind, insbesondere bei Materialien, die keinen aktiven Kühlventilator verwenden können.

• Entfernen Sie Feuchtigkeit aus Ihrem Material, wenn Sie alle oben genannten Methoden ausprobiert haben.