Schrittmotor überspringt/ Düsenverstopfungen

Wenn Sie einen nicht untersetzten Extruder verwenden, besonders einen im Bowden-Aufbau – wie z. B. den originalen Ender 3 ab Werk –, ist es wahrscheinlich, dass Sie irgendwann auf Aussetzer des Extrudermotors stoßen, bei denen Sie ein Klickgeräusch aus dem Extruder hören. Wenn Sie sich den Extruder ansehen, werden Sie sehen, wie das Hobbed-Rad überspringt, und Sie werden entweder unterextrudieren, ungleichmäßige Extrusion haben oder gar nichts extrudieren.

Der häufigste Grund dafür ist, dass der Extruder-Schrittmotor nicht genug Drehmoment hat, um die Kraft zu überwinden, die nötig ist, um das Filament durch die Düse zu drücken. Das kann aus verschiedenen Gründen auftreten, weshalb Extruder mit Übersetzungen bevorzugt werden. Dieser mechanische Vorteil lässt den Schrittmotor schneller drehen (höhere E-Steps), reduziert aber das auf den Motor wirkende Drehmoment.

Bei Verwendung eines Dual-Drive-Übersetzungs-Extruders, insbesondere eines direkten (nicht Bowden), sollten Motor-Aussetzer des Extruders kein Problem sein – es sei denn, Sie drucken die erste Schicht viel zu dicht auf die Bauplatte oder Sie haben eine Düsenverstopfung. Unabhängig davon, ob ein Extruder Dual-Drive hat, hilft eine passende Übersetzung definitiv. Wir haben tatsächlich festgestellt, dass Extruder ohne Übersetzung größer als 1:1, aber mit Dual-Zahnrad-Aufbau, immer noch viele Motor-Aussetzer haben können. Es ist die Übersetzung, die hier den Unterschied macht. Unabhängig davon sind unten einige Möglichkeiten aufgeführt, wie Sie diese Aussetzer beseitigen können.

Ist Ihre erste Schicht zu dicht an der Bauplatte?

Die richtige Z-Höhe für die erste Schicht ist entscheidend. Wenn Ihre Düse zu weit von der Bauplatte entfernt ist, kann das zu einem „Spaghetti-Monster“ oder einem verklebten Hotend führen. Wenn Ihr Hotend zu nah ist, können Sie Ihre Bauplatte oder Düse beschädigen oder einfach Extrudermotor-Aussetzer erleben.

Wenn die Düse zu nah ist, versucht Ihr Extruder, Filament durch die Düse zu drücken, aber es gibt keinen Platz zum Austreten, sodass der Extrudermotor kein weiteres Material mehr fördern kann. Das führt entweder dazu, dass das Filament abgeschert wird oder der Extrudermotor überspringt.

Stellen Sie sicher, dass Sie genug Platz lassen, damit das Filament in der ersten Schicht richtig liegen kann, um dieses Ärgernis zu vermeiden.

Verlangsamen Sie Ihre Drucke.

Ein häufiger Grund für das Klickgeräusch Ihres Extruders ist, dass Sie zu schnell drucken. Ihre Düse kann je nach Durchmesser nur eine bestimmte Menge Filament fördern. Ähnlich wie bei einem Engpass im Verkehr kommt es zu Staus, wenn Sie zu schnell zu viel fördern wollen (insbesondere bei nicht untersetzten Extrudern und kleinen Düsendurchmessern).

Das kann zu Abscheren des Filaments oder zum Überspringen des Extruder-Schrittmotors führen. Faustregel: Drucken Sie mit nicht untersetzten Extrudern nicht schneller als das 100-fache des Düsendurchmessers. Bei einer 0,4-mm-Düse sollten Sie also Ihre Druckgeschwindigkeiten auf etwa 40 mm/s begrenzen und je nach Leistung anpassen – wenn Sie den einfachen Extruder verwenden, der bei günstigen Maschinen verbaut ist. Das mag für Branchenprofis langsam erscheinen, ist aber die grobe Schätzung, die wir für das Drucken mit einem nicht untersetzten, standardmäßigen Kunststoff-Extruder verwenden. Neuere schnelle Maschinen, z. B. von Bambu Lab, können natürlich deutlich schneller laufen.

Sie können dies während des Drucks testen, wenn Ihr Gerät über ein LCD verfügt. Die meisten LCD-Setups sind so ausgelegt, dass beim Drehen des Reglers während des Drucks die Vorschubgeschwindigkeit (Feed Rate) geändert wird. Neuere Maschinen haben eine Touch- oder Menüoption namens „Feed Rate“ oder „FR“. Wenn Sie Klickgeräusche hören und prüfen möchten, ob eine Geschwindigkeitsreduktion das Problem löst, reduzieren Sie die Feed Rate. Gehen Sie auf 90 % oder weniger, um zu sehen, ob die Aussetzer abnehmen. Sie können auch die Geschwindigkeit im Slicer reduzieren und einen neuen G-Code slicen.

Wenn das Problem weiterhin auftritt, sollten Sie prüfen, ob Ihr Filament zu viel Feuchtigkeit enthält.

Erhöhen Sie die Extrusionstemperatur

Bevor Sie das versuchen, stellen Sie sicher, dass Ihr Problem nicht durch Heat Creep oder eine Düsenverstopfung verursacht wird. Wenn Sie eine Verstopfung im Barrel aufgrund von Heat Creep haben, macht eine Erhöhung der Extrusionstemperatur das Problem nur schlimmer.

Wenn Sie keinen Heat Creep feststellen und das Barrel Ihrer Maschine nahe Raumtemperatur bleibt, können Sie versuchen, die Extrusionstemperatur etwas zu erhöhen, um die Wahrscheinlichkeit von Schritteaussetzern des Motors zu verringern. Normalerweise möchten Sie nicht außerhalb der empfohlenen Drucktemperaturen liegen, aber es gab Fälle, in denen wir dies tun mussten, um korrekt zu drucken. Das funktioniert möglicherweise nicht immer, weshalb auf dieser Seite auch andere Erklärungen stehen, aber wenn Sie zu niedrig drucken für das verwendete Filament, erreicht es nicht die richtige Viskosität.

Diese Temperaturerhöhung, sofern Sie sich noch innerhalb des akzeptierten Extrusionstemperaturbereichs des Materials befinden, ermöglicht es, dass mehr Filament schneller durch die Düse gefördert wird.

Seien Sie vorsichtig beim Wechseln der Filamenttypen

Wie bei Düsenverstopfungen und angesammeltem Material an der Düse sollten Sie beim Wechsel des Filamenttyps vorsichtig sein, um Extruder-Aussetzer zu vermeiden. Wenn Sie von einem höher temperierten Material zu einem niedriger temperierten wechseln, z. B. von ABS zu PLA, müssen Sie sicherstellen, dass das vorherige Material vollständig entfernt ist, bevor Sie fortfahren. Wenn Sie Ihre Düse einfach auf 210 °C aufheizen und PLA durchschieben, ist wahrscheinlich noch ABS darin vorhanden.

Das Beste ist ein Cold-Pull: Sie drücken Filament bei der zuvor verwendeten Temperatur durch, lassen das Hotend auf etwa 130 °C abkühlen und ziehen das Filament heraus. Wiederholen, bis kein altes Material mehr sichtbar ist.

Jegliche Ablagerungen in Ihrem Hotend oder alles, was Verstopfungen verursachen oder den Filamentweg behindern kann, kann zu Aussetzern des Extrudermotors führen.

Zu kleine Düse

Je kleiner die verwendete Düse ist, desto eher treten Aussetzer des Schrittmotors auf. Viele hatten nahezu unmögliche Probleme beim Drucken mit einer 0,25-mm-Düse und einem nicht untersetzten Extruder. Kleine Motor-Aussetzer können dazu führen, dass ein Druck aussieht, als wäre er stark unterextrudiert. Die E-Steps können korrekt sein, dennoch kann der Druck unterextrudiert erscheinen.

Das liegt an dem verstärkten Engpass-Effekt an der Düse.

Lockern Sie die Spannung Ihres Idlers

Die meisten Extruder-Setups haben einen Idler, mit dem Sie die Spannung einstellen können – das Filament gegen das Hobbed-Rad oder die Schraube drücken. Diese Spannung ist notwendig, um Abscheren des Filaments zu verhindern und sicherzustellen, dass die richtige Materialmenge durch den Extruder gefördert wird.

Obwohl eine angemessene Spannung erforderlich ist, kann man die Spannung natürlich auch zu stark einstellen, sodass der Idler zu fest sitzt. Wenn er zu fest ist, kann das Filament plattgedrückt werden und zu breit zum Fördern werden. Wenn das Material zu dick ist, um gefördert zu werden, treten ähnliche Probleme wie bei Heat Creep auf oder das Filament wird abgeschert; es kann aber auch zum Überspringen des Extrudermotors führen.

Zu starkes Festklemmen bei einem Motor mit wenig Drehmoment kann ebenfalls am Berührungspunkt zu Aussetzern führen. Ein straffer Idler sorgt zwar für guten Griff am Filament, macht es aber dem Extrudermotor schwerer zu drehen, besonders bei nicht untersetzten Systemen.

Wenn Sie feststellen, dass die Spannung Ihres Idlers sehr hoch ist und Ihr Schrittmotor überspringt, versuchen Sie, sie etwas zu lockern. Leider haben die minderwertigen Kunststoff-Extruder, die bei günstigen Maschinen wie dem Ender 3 verbaut sind, oft keine Möglichkeit, diese Spannung einzustellen. Die einzige Möglichkeit, die Idler-Spannung zu verringern, wäre die Feder zu durchtrennen oder eine andere Feder zu verwenden, womit Sie riskieren, den Idler zu locker zu machen. Wird er zu locker, kann es zu Unterextrusion kommen, da das Hobbed-Rad oder die Schraube auf dem Filament zu rutschen beginnen.

Sicherstellen, dass der Filamentweg frei ist

Der erste Schritt, um sicherzustellen, dass der Filamentweg frei ist, besteht darin, Düsenverstopfungen und Rückstände in Ihrem Hotend zu prüfen. Sie sollten sicherstellen, dass der Weg im Barrel von altem Material und Schmutz befreit ist. Das können Sie erreichen, indem Sie das alte Plastik in einem gut belüfteten Bereich ausbrennen.

Abgesehen von altem Material und Schmutz sprechen wir auch vom eigentlichen Weg, den Ihr Filament nimmt, bevor es durch den Extruder gefördert wird. Wenn Sie eine 3D-gedruckte Halterung haben, die verzogen ist oder nicht den Toleranzen entspricht, kann der Weg so gestaltet sein, dass das Filament nicht glatt hindurchläuft. Große Kurven, die das Filament vor dem Barrel machen muss, erschweren das Fördern. Widerstand an der Spule oder auf dem Weg zum Extruder verursacht ebenfalls Probleme.

Möglicherweise müssen Sie Teile drucken (oder kaufen) für einen neuen Extruder an Ihrer Maschine mit engeren Toleranzen und einem klareren Weg zum Hotend. Das ist ein weiterer Grund, nur Hotends von renommierten Herstellern mit engen Toleranzen zu kaufen.

All-Metal-Hotends erlauben das Erhitzen ohne Teflon-Schlauch. Dieser Teflon-Schlauch kann sich im Laufe vieler Erhitzungszyklen verformen und den Filamentweg verengen.

Sie sollten außerdem Ihren Extruder zerlegen und sicherstellen, dass nichts diesen Durchgang blockiert. Es könnte ein kleines Stück gebrochenes Filament darin stecken, das Sie nicht sehen und das das Material am freien Fluss hindert.

Schieben Sie die PTFE-Röhre ganz nach unten

Wenn Sie ein standardmäßiges Hotend verwenden, das nicht komplett metallisch ist, sollten Sie sicherstellen, dass Ihre PTFE-Röhre vollständig bis zum Heaterblock vorgeschoben ist. Wenn eine Lücke zwischen Heaterblock und Röhre besteht, führt das mit Sicherheit zumindest zu einer kleineren Verstopfung und verschlimmert dann die Extruder-Aussetzer. Bei All-Metal-Hotends ist dies offensichtlich kein Thema.

Auf einen Extruder mit passender Übersetzung aufrüsten

Wir sind keine Fans der Extruder, die standardmäßig bei den meisten günstigen Maschinen verbaut sind, da sie keine sinnvolle Übersetzung haben. Das bedeutet, dass der Extruder ein 1:1-Verhältnis hat und dem Motor keinen mechanischen Vorteil verschafft. Jede Umdrehung des Schrittmotors steht in direkter 1:1-Beziehung zur Umdrehung des Zahnrads, das das Filament fördert. Selbst die metallenen Dual-Drive-Extruder, die einige Creality-Maschinen haben, bieten keinen mechanischen Vorteil und führen trotzdem zu Aussetzern. Glücklicherweise werden moderne Drucker zunehmend mit besseren Extrudern ab Werk geliefert, ältere Maschinen hatten das jedoch oft nicht.

Wenn Sie mit einer sehr kleinen Düse drucken oder versuchen, schnell zu drucken, benötigen Sie sehr wahrscheinlich einen Extruder mit Übersetzung. Selbst beim Drucken mit Standard-Einstellungen und -Teilen kann es beim einfachen Extruder günstiger Maschinen zu Motor-Aussetzern kommen.

Wenn Sie auf einen untersetzten Extruder wechseln, müssen Sie Ihre E-Steps anpassen. Bei einer höheren Übersetzung muss sich der Schrittmotor mehr drehen, um die gleiche Materialmenge zu extrudieren.

Hotend aufrüsten bei sehr großem Düsendurchmesser

Bei sehr großem Düsendurchmesser, z. B. 1 mm, ist es schwierig, das Material die richtige Viskosität erreichen zu lassen, es sei denn, Sie drucken sehr langsam. Das liegt daran, dass Sie nun viel mehr Volumen durch die Düse drücken. Wenn Sie mit diesen größeren Düsendurchmessern in vernünftiger Geschwindigkeit drucken möchten, sollten Sie etwas wie ein Volcano-Hotend verwenden.

Zusammenfassung zur Behebung von Düsenverstopfungen und Extruder-Aussetzern

• Stellen Sie sicher, dass Ihre erste Schicht nicht zu dicht an der Bauplatte ist.

• Verlangsamen Sie Ihre Drucke (während des Drucks manuell mit dem Drehknopf ändern, wenn der Extruder motorische Aussetzer hat bzw. klickt)

• Prüfen Sie, ob Ihr Filament zu feucht ist, indem Sie es trocknen oder auf eine neue Spule wechseln.

• Drucken Sie mit einer etwas höheren Extrusionstemperatur.

• Lockern Sie die Spannung am Extruder-Idler.

• Sorgen Sie für einen klaren, geraden Filamentweg. Drucken Sie die Teile neu oder finden Sie bei Bedarf eine passendere Extruder-Halterung auf Thingiverse. Zerlegen Sie sowohl Hotend als auch Extruder, um zu sehen, ob etwas den Fluss blockiert.

• Erhöhen Sie den Strom Ihres Schrittmotors, wenn er nicht am Limit ist und keine Überhitzung auftritt. Zu wenig Leistung für Ihren Schrittmotor führt definitiv zu Aussetzern.

• Erhöhen Sie den Düsendurchmesser, wenn Sie kleiner als 0,4 mm drucken und keinen aufgerüsteten Extruder verwenden.

• Rüsten Sie auf einen Extruder mit erhöhter Übersetzung auf, wenn Sie einen alten Drucker haben. Die schlechten Standard-Extruder, die früher auf günstigen Maschinen verbaut wurden, erledigen die Aufgabe einfach nicht zufriedenstellend. Sie können z. B. auf E3D, Bondtech, BIQU, DropEffect und viele andere zurückgreifen. Selbst ein alter Titan-Extruder von E3D reduziert Schrittmotor-Aussetzer drastisch, da er eine vernünftige Übersetzung hat.

• Wenn Sie nicht im Schneckentempo drucken wollen und eine größere Düse verwenden, sollten Sie wahrscheinlich Ihr Hotend aufrüsten. Große Düsendurchmesser erfordern etwas wie ein Volcano-Hotend oder ein ähnliches Konkurrenzprodukt.