3D-Druckfehler - Warum scheitern sie und wie oft?

Roy Hill 19-06-2023
Roy Hill

Misserfolge beim 3D-Druck können sehr frustrierend sein, vor allem, weil es lange dauert, sie zu erstellen, aber die Leute fragen sich, warum sie misslingen und wie oft. Ich habe beschlossen, einen Artikel über Misserfolge beim 3D-Druck zu schreiben, um den Leuten die Antworten auf diese Fragen zu geben.

In diesem Artikel über Fehler beim 3D-Druck finden Sie weitere Einzelheiten, also lesen Sie weiter.

    Warum scheitern 3D-Drucke?

    Es gibt viele Gründe, warum ein 3D-Druck scheitern kann: Es kann an mechanischen Problemen liegen, die zu ungleichmäßigen Bewegungen führen, wodurch das Modell umgeworfen werden kann, oder an Softwareproblemen mit zu hohen Einstellungen, z. B. der Temperatur.

    Selbst eine schwankende Raumtemperatur kann zu einem fehlgeschlagenen 3D-Druck führen.

    Hier sind einige der Gründe, warum 3D-Drucke scheitern:

    • Z-Achse bewegt sich nicht gleichmäßig
    • Schlechte Bettanhaftung
    • Schlechte/spröde Filamentqualität
    • Nicht genügend Stützen verwenden
    • Komplexe Modelle
    • Drucktemperatur zu hoch oder zu niedrig
    • Schichtverschiebungen
    • 3D-Drucker nicht kalibriert

    Z-Achse bewegt sich nicht gleichmäßig

    Eine ungleichmäßige Z-Achse kann zu einem fehlerhaften 3D-Druck führen, denn wenn die Z-Achse des 3D-Druckers ungleichmäßig oder falsch ausgerichtet ist, bewegt sie sich nicht so, wie sie sollte.

    Ein Benutzer fand heraus, dass seine 3D-Drucke kurz vor dem Ende der Modelle versagten, weil seine Leitspindel nicht richtig installiert war. Als er seinen Schrittmotor ausschaltete und von Hand anhob, lockerte sich die Spindel, bis sie schließlich heraussprang.

    Um dieses Problem zu beheben, sollten Sie überprüfen, wie leichtgängig sich Ihre Z-Achse bewegt und ob Ihre Leitspindel richtig installiert ist.

    Die Kupplung für die Leitspindel sollte nicht herausrutschen, daher müssen Sie die Madenschrauben gut anziehen, damit sie hält.

    Vergewissern Sie sich, dass einige der anderen Schrauben nicht locker sind, z. B. wenn sich einige Komponenten frei drehen und beim Bewegen nicht genügend Druck ausüben.

    Bei den POM-Rädern ist es wichtig, dass sie reibungslos nach oben, unten und über die Achsen gleiten. Ziehen Sie die Exzentermuttern an oder lösen Sie sie, um dieses Problem zu beheben.

    Überprüfen Sie, ob Ihre Bauteile gerade sind und richtig zusammengesetzt wurden.

    Außerdem sollten Sie darauf achten, dass Ihre Teile gut geschmiert sind, damit sie sich leichter bewegen lassen.

    Schlechte Betthaftung & Verziehen

    Wenn Ihr 3D-Drucker schlecht am Druckbett haftet, kann es zu zahlreichen Fehlern kommen. Dies ist wahrscheinlich einer der häufigsten Gründe, warum 3D-Drucke fehlschlagen.

    Da beim 3D-Druck eine Menge Bewegung stattfindet, muss das Modell während des Druckvorgangs stabil sein. Wenn das Modell nicht fest mit der Bauplatte verbunden ist, ist die Wahrscheinlichkeit, dass es sich vom Bett löst, viel größer.

    Selbst wenn sie sich nicht vollständig ablöst, reicht es aus, wenn ein Abschnitt ausfällt, und schon häufen sich die Probleme, die dazu führen, dass der Druck von der Bauplatte abfällt.

    Das kann vor allem dann passieren, wenn die Modelle nicht viel Oberfläche auf der Bauplatte haben, denn dann ist die Haftkraft geringer.

    Je länger der Druck dauert, desto mehr Haftkraft wird benötigt, da mehr Druck ausgeübt wird.

    Dieses Problem tritt auch in Verbindung mit dem Verziehen auf, wenn das Filament abkühlt, schrumpft und sich nach oben wölbt.

    Die Abhilfemaßnahmen hierfür wären:

    • Reinigen Sie Ihr Druckbett, und berühren Sie es nicht mit öligen Fingern
    • Stellen Sie sicher, dass Ihr Bett richtig nivelliert ist
    • Erhöhen Sie die Temperatur Ihrer Bauplatte
    • Verwenden Sie einen Kleber für das Bett - Klebestift, Haarspray oder blaues Malerband
    • Verwenden Sie eine bessere Bauoberfläche, die nicht verzogen ist.

    //www.reddit.com/r/3Dprinting/comments/lm0uf7/when_your_print_fail_but_is_too_funny_to_stop_it/

    Schlechte/spröde Filamentqualität

    3D-Drucker können allein aufgrund der Qualität des Filaments versagen. Wenn Ihr Filament von der Spule spröde ist, wird es auch während des Druckvorgangs spröde sein.

    Was viele nicht wissen, ist, dass Filamente hygroskopisch sind, d. h. sie nehmen Feuchtigkeit aus der Umgebung auf. Deshalb werden sie in einer luftdichten Plastikhülle mit Trockenmittel verpackt.

    Wenn Sie das Filament draußen liegen lassen, nimmt es mit der Zeit Feuchtigkeit auf. Sie sollten einen Filamenttrockner wie den SUNLU Filament Dryer von Amazon verwenden, um die Feuchtigkeit zu entfernen.

    Außerdem ist zu bedenken, dass bestimmte Filamente nicht die beste Zugfestigkeit haben, wie z. B. Seidenfilamente und ähnliche Hybridfilamente.

    Nicht genügend Stützen oder Füllmaterial verwenden

    Bei einigen Anwendern kommt es zu Fehlern beim 3D-Druck, weil nicht genügend Stützen oder Füllmaterial vorhanden sind. Sie benötigen Stützen für viele Modelle, die Überhänge haben. Das bedeutet im Grunde, dass nicht genügend Material darunter liegt, um die nächsten Schichten zu stützen, die normalerweise in einem Winkel von 45 Grad angeordnet sind.

    Um dem Mangel an Fundament entgegenzuwirken, erstellen Sie in Ihrem Slicer einfach Stützen für das Modell. Wenn Sie nicht genügend Stützen haben oder Ihre Stützen nicht stark genug sind, kann dies zu einem Druckfehler führen.

    Sie können entweder den Prozentsatz der Stützdichte erhöhen oder die Anzahl der Stützen erhöhen, indem Sie den Winkel des Stützüberhangs in Ihrem Slicer verringern.

    Ich empfehle auch zu lernen, wie man benutzerdefinierte Halterungen erstellt.

    Infill funktioniert auf ähnliche Weise: Es wird an Stellen benötigt, an denen die Oberfläche für die nächsten Schichten nicht groß genug ist, um darauf zu extrudieren.

    Möglicherweise müssen Sie die Fülldichte erhöhen oder das Füllmuster ändern, um dieses Problem zu bekämpfen. 20 % funktionieren in der Regel gut, zusammen mit dem kubischen Füllmuster.

    Komplexe Modelle

    Einige Modelle sind viel schwieriger zu drucken als andere. Wenn Sie also immer versuchen, komplexe Modelle zu drucken, müssen Sie mit einer höheren Fehlerquote rechnen. Ein einfaches Modell wie ein XYZ-Kalibrierungswürfel sollte in den meisten Fällen erfolgreich sein, es sei denn, Sie haben einige größere Probleme.

    Ein komplexes Modell wie dieser Gitterwürfel-Folterversuch mit vielen Überhängen und wenig Fundament darunter wäre nur schwer in 3D zu drucken.

    Drucktemperatur zu hoch oder zu niedrig

    Ein weiterer wichtiger Grund für das Scheitern von 3D-Drucken ist eine nicht optimale Drucktemperatur, insbesondere wenn sie so niedrig ist, dass das Material nicht richtig aus der Düse fließen kann.

    Wenn die Drucktemperatur zu hoch ist, fließt das Filament zu ungehindert aus der Düse, was dazu führt, dass zu viel Filament aus der Düse austritt. Wenn zu viel Filament austritt, kann die Düse auf den Druck treffen und einen Fehler verursachen.

    Sie möchten Ihre Drucktemperatur optimieren, indem Sie einen Temperaturturm in 3D drucken. Folgen Sie dem folgenden Video, um zu erfahren, wie Sie dies direkt in Cura tun können.

    Schichtverschiebungen

    Viele Leute erleben Fehler aufgrund von Schichtverschiebungen in ihren Modellen. Dies kann durch eine Überhitzung des Schrittmotors und das Überspringen von Schritten oder durch eine physische Erschütterung des 3D-Druckers verursacht werden.

    Ein Benutzer gab an, dass sein Problem auf Kühlungsprobleme mit der Hauptplatine und den Stepper-Treibern zurückzuführen war, die durch größere Lüfter und Lüftungsöffnungen für die Hauptplatine behoben werden konnten.

    Ich erinnere mich an einen Fall, in dem ein Benutzer immer wieder Probleme mit der Ebenenverschiebung hatte und schließlich feststellte, dass die Ursache dafür die Drähte waren, die mit dem Modell in Kontakt kamen.

    Es könnte auch daran liegen, dass Ihre Oberfläche nicht gesichert ist und sich während des Drucks bewegt.

    Das Aktivieren von Z-Hop in Ihrem Slicer kann bei Kollisionen zwischen Ihrer Düse und dem Modell helfen, da es die Düse während der Verfahrbewegungen hochspringen lässt.

    Weitere Details finden Sie in meinem Artikel 5 Wege zur Behebung von Layer Shifting Mid Print in Ihren 3D-Drucken.

    Schichtwechsel vom 3D-Drucken

    3D-Drucker nicht kalibriert

    Wenn Ihr 3D-Drucker nicht gut kalibriert ist, egal ob es sich um die Extruderstufen oder die XYZ-Stufen handelt, kann es zu einer Unter- oder Überextrusion in Ihren Modellen kommen, was zu Fehlern führt.

    Ich empfehle den Anwendern immer, ihre Extruderschritte zu kalibrieren, damit der Extruder sich genau so weit bewegt, wie Sie es ihm vorgeben.

    Siehe auch: Schmecken 3D-gedruckte Lebensmittel gut?

    Sie können das folgende Video ansehen, um die Schritte Ihres Extruders richtig zu kalibrieren.

    Wie oft gehen 3D-Drucke schief? Ausfallraten

    Bei Anfängern kann die durchschnittliche Fehlerquote zwischen 5 und 50 % liegen, wenn es grundlegende Probleme gibt. Wenn Ihr 3D-Drucker richtig zusammengebaut ist, können Sie mit einer Fehlerquote von etwa 10 bis 30 % rechnen, je nach Haftung der ersten Schicht und den Einstellungen. Mit etwas Erfahrung ist eine Fehlerquote von 1 bis 10 % normal.

    Es hängt auch davon ab, welche 3D-Druck-Filamente Sie verwenden. Beim 3D-Druck mit PLA, das viel einfacher zu drucken ist, werden Sie höhere Erfolgsquoten haben. Wenn Sie mit fortschrittlichen Filamenten wie Nylon oder PEEK 3D-Drucken, können Sie aufgrund der Materialeigenschaften viel niedrigere Erfolgsquoten erwarten.

    Ein Benutzer gab an, dass sein Harz-3D-Drucker eine Ausfallquote von etwa 10 % hat, wenn er ihn sauber hält und ordnungsgemäß gewartet wird. Sein Ender 3 geht zwar häufig kaputt, aber er hat eine Erfolgsquote von etwa 60 %. Es kommt also auf den richtigen Zusammenbau und eine gute Wartung an.

    Fehler beim 3D-Drucken mit Harz sind in der Regel darauf zurückzuführen, dass die Stützen nicht an den richtigen Stellen angebracht sind oder die Haftung auf der Bauplatte aufgrund einer zu kurzen Belichtungszeit des Bodens nicht gegeben ist.

    Bei 3D-Drucken mit Filamenten kann es zu Problemen mit der Haftung des Druckbetts, Schichtverschiebungen, Verformungen, schlechter Platzierung des Trägers, niedrigen Temperaturen usw. kommen. Auch die Umgebungsbedingungen des Druckers spielen eine Rolle. Wenn es zu heiß oder zu kalt ist, kann sich das negativ auf Ihre 3D-Drucke auswirken.

    Ein anderer Nutzer sagte, dass man bei Produktionsdrucken mit einer Fehlerquote von 5 % für einfache Filamente und Modelle rechnen kann.

    Sie können Ihren Druckerfolg steigern, indem Sie:

    • Den 3D-Drucker richtig zusammenbauen - Bolzen und Schrauben festziehen
    • Ihr Druckbett genau nivellieren
    • Verwendung der richtigen Druck- und Betttemperaturen
    • Regelmäßige Wartung

    Beispiele für Fehler im 3D-Druck

    Eine Reihe von misslungenen 3D-Drucken finden Sie hier und auf dieser Reddit-Seite No Failed Prints.

    Hier sind einige reale Beispiele für Fehlschläge beim 3D-Druck von Nutzern:

    Wenn die erste Schicht nicht haftet, weil Sie versucht haben, mit einem weniger intensiven Z-Offset zu drucken. von 3dprintingfail

    Dies hätte durch eine höhere Betttemperatur oder die Verwendung eines Klebemittels behoben werden können.

    //www.reddit.com/r/nOfAileDPriNtS/comments/wt2gpd/i_think_it_came_out_pretty_good/

    Siehe auch: 11 Wege, um 3D-gedruckte Teile stabiler zu machen - ein einfacher Leitfaden

    Dies ist ein einzigartiges Versagen, das durch einen Mangel an Kühlung oder durch Hitzeentwicklung verursacht worden sein könnte.

    Ich beschloss, einen großen Druck zu versuchen, um zu sehen, wie es aussehen würde... Ich habe keine Ahnung, was passiert ist. (Cross post) von nOfAileDPriNtS

    Dieser Benutzer versuchte, einen kleinen Würfel zu drucken, und erhielt einen schrägen und gewellten Würfel. Ein anderer Benutzer vermutete, dass die Ursache dieses Fehlers in mechanischen Problemen mit dem Drucker zu suchen sei. Laut diesem Benutzer ist der Riemen an der X-Achse locker und muss gespannt werden.

    Weiß jemand, wie man dies zu beheben es sollte ein Würfel sein, aber es wurde schräg? von 3dprintingfail

    Sehen Sie sich auch dieses Video an, um weitere Beispiele für typische 3D-Druckfehler zu sehen.

    Roy Hill

    Roy Hill ist ein leidenschaftlicher 3D-Druck-Enthusiast und Technologie-Guru mit umfassendem Wissen rund um den 3D-Druck. Mit über 10 Jahren Erfahrung auf diesem Gebiet beherrscht Roy die Kunst des 3D-Designs und -Drucks und ist zu einem Experten für die neuesten 3D-Drucktrends und -technologien geworden.Roy hat einen Abschluss in Maschinenbau von der University of California, Los Angeles (UCLA) und hat für mehrere namhafte Unternehmen im Bereich 3D-Druck gearbeitet, darunter MakerBot und Formlabs. Er hat auch mit verschiedenen Unternehmen und Einzelpersonen zusammengearbeitet, um individuelle 3D-Druckprodukte zu entwickeln, die ihre Branchen revolutioniert haben.Neben seiner Leidenschaft für den 3D-Druck ist Roy ein begeisterter Reisender und Outdoor-Enthusiast. Er verbringt gerne Zeit in der Natur, wandert und campt mit seiner Familie. In seiner Freizeit betreut er auch junge Ingenieure und teilt sein umfangreiches Wissen über den 3D-Druck über verschiedene Plattformen, darunter seinen beliebten Blog „3D Printerly 3D Printing“.