Schwarze Flecken am Druck

Wenn Sie nicht für jedes verwendete Material ein spezielles Hotend haben, werden Sie wahrscheinlich von Zeit zu Zeit schwarze Punkt auf Ihren Drucken feststellen. Selbst wenn Sie nur ein Material verwenden, kann dies häufig vorkommen. Dies kann mehrere Ursachen haben, zeigt sich aber oft durch Materialansammlungen an oder in Ihrem Hotend.

Eines der größten Probleme bei diesem Fehler ist, dass Sie ihn oft erst erkennen können, wenn er auftritt. Das bedeutet, dass nach mehr als 10 Stunden Druck ein schwarzer Fleck an einer wichtigen Stelle Ihres Drucks erscheinen kann. Deshalb ist es entscheidend, die Sauberkeit Ihres Hotends zu erhalten, indem Sie häufig spülen und durch kaltes Ziehen Rückstände aus Ihrer Düse entfernen sowie eine Nylonbürste und eine Silikonsocke verwenden.

Stellen Sie sicher, dass Ihr Hotend und Ihre Düse richtig eingerichtet sind

Jeder Hotend-Aufbau erfordert leicht unterschiedliche Montageverfahren, aber nahezu alle erfordern das Vermeiden von Überdrehen. Wenn der Heizer die Temperatur erhöht, kann die Metallausdehnung kleine Spalte zwischen Düse und Heizblock erzeugen. Diese Spalte können Material austreten lassen, das sich möglicherweise auf Drucken ablagert. Da dieses Material oft auf der heißen Düse verbleibt, bevor es auf das Modell übergeht, erscheint es in der Regel geschwärzt und verbrannt, unabhängig von der ursprünglichen Filamentfarbe.

Wenn der Heizblock beim Erhitzen locker wird oder sich häufig überschüssiges Material an der Düse/dem Hotend ansammelt, kann ein Nachziehen dieser Komponenten notwendig sein. Das endgültige Anziehen der Düse und des Heizblocks sollte erfolgen, wenn diese erhitzt sind auf 240°C oder höher (für All-Metal-Hotends), wobei geeignete Handschuhe und Werkzeuge verwendet werden sollten, um Verbrennungsrisiken zu reduzieren. Es ist Vorsicht geboten, um ein Überdrehen zu vermeiden, da übermäßige Kraft Heizblöcke, Düsen oder Heat-Break-Barrels beschädigen kann – insbesondere wenn Komponenten heiß sind. Ziehen Sie nur so weit an, bis die Komponenten sicher befestigt sind und sich während des Betriebs wahrscheinlich nicht lösen.

Beständiges Austreten von Material zwischen Düse und Heizblock deutet oft auf verschlissene oder schlecht gefertigte Komponenten hin. Minderwertige Teile zeigen häufig Gewindetoleranzprobleme, wie Querschnittsbilder von gefälschten Produkten belegen. Um eine richtige Passform und Haltbarkeit sicherzustellen, kaufen Sie Markenkomponenten bei verifizierten Anbietern. Beispielsweise sollten E3D-Hotends ausschließlich bei autorisierten Händlern wie E3D, Filastruder oder Matterhackers bezogen werden, um Fälschungen zu vermeiden. Matterhackers dient als zuverlässiger Anbieter für die meisten 3D-Druckkomponenten.

Material spülen

Beim Filamentwechsel oder nach längeren Drucksitzungen muss oxidiertes Material aus dem Hotend gespült werden. Mehrere Methoden erreichen dies:

Spülen mit gleichem Material Erhitzen Sie das Hotend auf die normale Drucktemperatur, führen Sie manuell etwa einen Zoll Filament ein und ziehen Sie dann schnell zurück. Schneiden Sie das Filamentende ab und wiederholen Sie den Vorgang bei Farbwechseln, um Kreuzkontamination zu verhindern.

Übergang zu höherer Temperatur des Materials Bei Materialien, die höhere Temperaturen erfordern (z. B. PLA zu ABS), wiederholen Sie den Standardspülvorgang mehrmals. Farbunterschiede bei höher temperierten Filamenten machen unzureichendes Spülen visuell deutlich, während erhöhte Hitze in der Regel verbleibendes Material effektiv entfernt.

Übergang zu niedrigerer Temperatur des Materials Der Wechsel zu Materialien mit niedrigerer Temperatur (z. B. ABS zu PLA) ist problematisch, da residuales Hochtemperaturmaterial verbleiben kann. Standardspülen erweist sich wegen Unterschieden in der Viskosität oft als unzureichend.

Hochriskante Spülmethode Das Extrudieren von Filament mit niedrigerer Temperatur durch ein Hotend mit hoher Temperatur (z. B. PLA bei 245°C nach ABS) erfordert schnelles Extrudieren und sofortiges Zurückziehen. Dieser Ansatz birgt ein erhöhtes Verstopfungsrisiko und kann Rückstände hinterlassen.

Empfohlene Lösungen

  1. Cold-Pull-Methode In späteren Anweisungen beschrieben, entfernt diese Technik mechanisch Verunreinigungen durch kontrolliertes thermisches Zyklisieren.

  2. Reinigungsfilament/Nylon-Spülung Erhitzen Sie das Hotend auf 240°C–250°C (oder materialabhängige Vorgaben), extrudieren Sie Reinigungsfilament und ziehen Sie es zügig zurück. Beobachten Sie entnommene Verunreinigungen, um die Wirksamkeit zu überprüfen.

Restliches Risiko Selbst Reinigungsfilamente können Spuren hinterlassen, die später als verbrannte Ablagerungen erscheinen. Die Cold-Pull-Methode bleibt die zuverlässigste Technik zur Entfernung von Kontaminationen.

Wesentliche technische Hinweise

  • Oxidationsminderung: Regelmäßiges Spülen verhindert die Ansammlung karbonisierten Materials in Hitzezonen.

  • Temperaturschwellen: Beziehen Sie sich immer auf die materialabhängigen Glasübergangstemperaturen bei der Auswahl der Spülparameter.

  • Düsenschutz: Plötzliche Temperaturänderungen während des Spülens bergen das Risiko thermischen Schocks; halten Sie während der Prozeduren eine konsistente Erhitzung aufrecht.

Cold pull

Beim Übergang zu druckbaren Materialien mit niedrigerer Temperatur sind Cold-Pulls das empfohlene Wartungsverfahren. Diese Methode bietet außerdem routinemäßige Vorteile zur Hotend-Reinigung, unabhängig von Materialwechseln.

Cold-Pull-Methodik

  1. Materialauswahl

    • Bevorzugte Optionen: Nylonbasierte Filamente (z. B. Nylon 910) oder dedizierte Reinigungsfilamente

    • Alternative: Filament, das dem zu entfernenden Material entspricht

  2. Erhitzungsphase

    • Erhitzen Sie das Hotend auf die Drucktemperatur des Cold-Pull-Materials (250°C für Nylon 910)

    • Extrudieren Sie Material, bis keine Rückstände des vorherigen Filaments mehr aus der Düse kommen

  3. Kühlprotokoll

    • Schnelles Absenken der Hotend-Temperatur auf 130°C–150°C (130°C optimal zur Rückstands Entfernung)

    • Vermeiden Sie längere Abkühlzeiten, um neue Oxidation oder Heat Creep zu verhindern

  4. Extraktionsprozess

    • Ziehen Sie das Filament heraus, sobald die Zieltemperatur stabil ist

    • Beim Herausziehen ist mit mäßigem Widerstand zu rechnen, proportional zu den angesammelten Rückständen

  5. Qualitätsprüfung

    • Untersuchen Sie die Spitze des extrahierten Filaments auf verbrannte/farbige Verunreinigungen

    • Wiederholen Sie den Vorgang, bis das Filament bei nachfolgenden Zügen sauber herauskommt

Technische Überlegungen

  • Oxidationsprävention: Schnelles Abkühlen minimiert Karbonisierungsrisiken

  • Materialkompatibilität: Nylons thermische Stabilität verbessert die Haftung von Verunreinigungen während der Extraktion

  • Alternative Lösungen: Ein Hotend-Austausch bleibt die einzige vergleichbare Alternative bei starker Kontamination

Wartungsvorteile

  • Kosteneffizienz: Reduziert den Bedarf an Düsenersatz

  • Druckqualität: Erhält konsistente Extrusionsmuster

  • Langlebigkeit: Verlängert die Lebensdauer von Hotend-Komponenten durch Entfernung von Kohlenstoffablagerungen

Implementierungshinweise

  • Temperaturkalibrierung: Überprüfen Sie die materialabhängigen Glasübergangstemperaturen

  • Sicherheitsprotokolle: Verwenden Sie hitzebeständige Handschuhe während der Extraktion

  • Werkzeugvorbereitung: Stellen Sie sicher, dass Filamentabschneider für das Kürzen der Spitze zwischen den Zügen bereitliegen

Überschüssiges Ausfließen

Wir empfehlen, die „Materialwissenschaft“-Seite zu lesen, insbesondere den Abschnitt, in dem Ausfließen besprochen wird, um zu verhindern, dass überschüssiges Material aus der Düse tritt.

Eine Messing- oder Kupferdrahtbürste sollte für die periodische Reinigung von Düse und Hotend bereitgehalten werden. Vor dem Start von Drucken – insbesondere wenn Materialansammlungen am Heizblock oder an der Düse sichtbar sind – reinigen Sie die Komponenten mit einer Drahtbürste, während sie erhitzt sind, um angesammelte Rückstände zu entfernen.

Reinigungsprotokoll

  • Werkzeugauswahl:

    • Nylonbürsten: Bevorzugt für die routinemäßige Reinigung wegen geringerer Abrasivität

    • Metallbürsten: Verwenden Sie Messing-/Kupfervarianten statt Stahl, um Düsenverschleiß zu minimieren

  • Erhitzungsanforderung: Führen Sie die Reinigung durch, während die Düse erhitzt ist, um die Materialentfernung zu erleichtern

  • Warnung zu Nylonbürsten: Begrenzen Sie die Kontaktzeit auf kurze Abwischvorgänge, um ein Schmelzen auf heißen Oberflächen zu vermeiden

Betriebliche Vorteile

  • Druckqualität: Reduziert die Übertragung von verbranntem Material auf Drucke

  • Düsen-Langlebigkeit: Verhindert die Ansammlung karbonisierten Materials

  • Wartungseffizienz: Behandelt Oxidationsrisiken durch Rückstandsansammlungen

Implementierungsrichtlinien

  • Vor-Druck-Routine: Integrieren Sie die Reinigung in die standardmäßigen Einrichtungsverfahren

  • Werkzeugwartung: Ersetzen Sie Bürsten, die Filamentkontamination oder Verschleiß zeigen

  • Sicherheitshinweis: Verwenden Sie hitzebeständige Handschuhe bei der Interaktion mit dem Hotend

Technische Begründung

  • Abrasion-Management: Weichere Metalle (Kupfer/Messing) erhalten die Düsengeometrie

  • Thermodynamik: Erhitztes Material wird formbar für eine effektive Entfernung

  • Kontaminationsvermeidung: Regelmäßige Reinigung erhält optimale Wärmeübertragungseigenschaften

Lassen Sie das Filament nicht in einem erhitzten Hotend liegen

Sie sollten Ihr Hotend nicht erhitzen, bis Sie bereit sind zu extrudieren. Wenn Sie Filament für längere Zeit in einem erhitzten Hotend belassen, erhöhen Sie die Wahrscheinlichkeit von Düsenverstopfungen und Oxidation des Materials.

Stellen Sie sicher, dass alle Ihre End-G-Codes das Skript M104 S0 enthalten, das Ihr Hotend nach Abschluss eines Drucks ausschaltet.

Zusammenfassung der Möglichkeiten zur Reduzierung schwarzer Flecken auf 3D-Drucken

  • Stellen Sie sicher, dass Sie ein gut gefertigtes Hotend haben und dass alles bei Erhitzung auf 240°C oder höher festgezogen ist. Treffen Sie angemessene Vorsichtsmaßnahmen, um ein Überdrehen zu vermeiden. Dies ist bei modernen Schnellwechsel-Hotends nicht erforderlich.

  • Spülen Sie altes Material, indem Sie neues Material einen Zoll nachdrücken und schnell herausziehen. Schneiden Sie altes Material, das am Filament klebt, ab und wiederholen Sie den Vorgang, bis keine überschüssigen Rückstände mehr vorhanden sind.

  • Verwenden Sie Reinigungsfilament, klares Nylon oder PC. Andernfalls können Sie das Material verwenden, mit dem Sie drucken.

  • Führen Sie einen Cold Pull durch, indem Sie Reinigungsfilament/Nylon bei 250°C durch das Hotend extrudieren. Lassen Sie die Düse dann auf 140°C–160°C abkühlen und ziehen Sie das Filament heraus. Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis keine Verfärbungen mehr auftreten.

  • Lassen Sie Filament nicht über längere Zeit in einem erhitzten Hotend liegen.

  • Verwenden Sie eine Silikonsocke, um schwarze Flecken auf Ihrem Druck zu reduzieren.

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