Die Schichthöhe Ihrer 3D-Druckobjekte ist wichtig für die Qualität, die Geschwindigkeit und sogar die Festigkeit. Es ist eine gute Idee, herauszufinden, welche Schichthöhe für Ihre Situation die beste ist.

Ich habe mich gefragt, was die beste Schichthöhe für bestimmte 3D-Drucksituationen ist, also habe ich einige Nachforschungen darüber angestellt und werde sie in diesem Beitrag mitteilen.

Die beste Schichthöhe im 3D-Druck für eine 0,4 mm Standarddüse liegt zwischen 0,2 mm und 0,3 mm. Diese Schichthöhe bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Geschwindigkeit, Auflösung und Druckerfolg. Ihre Schichthöhe sollte zwischen 25 % und 75 % Ihres Düsendurchmessers liegen, da es sonst zu Druckproblemen kommen kann.

Das ist die grundlegende Antwort, aber das ist noch nicht alles: Es gibt noch mehr Details, die Sie beachten müssen, um die beste Schichthöhe für sich selbst zu finden, also lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

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Was bedeutet Schichthöhe, Schichtdicke oder Auflösung?

Bevor wir uns mit der Wahl der besten Schichthöhe befassen, sollten wir uns darüber verständigen, was eine Schichthöhe ist.

Die Schichthöhe ist also das Maß, normalerweise in mm, das Ihre Düse für jede Schicht eines 3D-Drucks extrudiert. Sie ist auch als Schichtdicke und Auflösung im 3D-Druck bekannt, da sie die Qualität eines 3D-Drucks verbessert.

Wenn man sich ein detailliertes Objekt vorstellt, bedeutet eine große Schichthöhe, dass die Details nur bis zu einem gewissen Grad herausgearbeitet werden können, ähnlich wie beim Versuch, ein detailliertes Objekt mit Lego-Steinen zu bauen: Die Klötze sind einfach viel zu groß, als dass die Details wirklich zur Geltung kommen könnten.

Je kleiner also die Schichthöhe oder die "Bausteine" sind, desto besser ist die Qualität, aber es müssen auch mehr Schichten extrudiert werden, um den gleichen Druck zu erstellen.

Je niedriger die Schichthöhe bzw. je höher die Auflösung, desto maßhaltiger sind Ihre 3D-Druckteile und desto besser ist die Druckqualität.

Die Schichthöhe ist im Grunde dasselbe wie die Auflösung.

Nach diesem grundlegenden Verständnis der Schichthöhe wollen wir nun die Hauptfrage nach der besten Schichthöhe für den 3D-Druck beantworten.

Welche Schichthöhe ist die beste für den 3D-Druck?

Diese Frage ist nicht ganz einfach zu beantworten, denn es kommt wirklich auf Ihre Vorlieben an.

Benötigen Sie einen blitzschnellen Druck, damit Sie sie so schnell wie möglich herausbringen können, dann wählen Sie eine größere Schichthöhe.

Wollen Sie ein Kunstwerk mit hochdetaillierten Teilen und unübertroffener Präzision, dann wählen Sie eine geringere Schichthöhe.

Sobald Sie ein Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Qualität gefunden haben, können Sie entscheiden, welche Schichthöhe für Ihre 3D-Drucksituation geeignet ist.

Eine gute Schichthöhe, die in den meisten Situationen funktioniert, ist 0,2 mm. Das ist die typische Schichtdicke für den 3D-Druck, da die Standarddüse 0,4 mm beträgt und eine gute Regel ist, etwa 50 % des Düsendurchmessers als Schichthöhe zu verwenden.

Beim 3D-Druck von PSA-Gesichtsmasken und -Schutzschilden geht es in erster Linie darum, sie so schnell wie möglich zu drucken. Man würde sich nicht nur für eine größere Düse entscheiden, sondern auch eine größere Schichthöhe verwenden, bis sie voll funktionsfähig ist.

Wenn Sie ein Modell einer detaillierten, künstlerischen Statue haben, die Sie in Ihrem Haus ausstellen möchten, ist das Ziel die beste Qualität. Sie würden sich für einen kleineren Düsendurchmesser entscheiden, während Sie eine geringe Schichthöhe verwenden, um einen extrem hohen Detailgrad zu erhalten.

Um herauszufinden, welches die beste Lösung ist, sollten Sie Objekte wie einen Kalibrierungswürfel oder eine 3D-Benchy mit unterschiedlichen Schichthöhen drucken und die Qualität prüfen.

Bewahren Sie diese als Referenzmodelle auf, damit Sie wissen, wie gut die Qualität ist, wenn Sie diese Düsendurchmesser und Schichthöheneinstellungen verwenden.

Sie sollten jedoch bedenken, dass die Schichthöhe je nach Düsendurchmesser begrenzt sein kann.

Eine für Ihren Düsendurchmesser zu geringe Schichthöhe würde dazu führen, dass Kunststoff in die Düse zurückgedrückt wird und er wird Probleme haben, überhaupt Filament herauszudrücken.

Eine für Ihren Düsendurchmesser zu hohe Schichthöhe würde verhindern, dass die Schichten aneinander haften weil die Düse nicht in der Lage ist, mit guter Genauigkeit und Präzision zu extrudieren.

In der 3D-Druck-Community gibt es eine bekannte Richtlinie darüber, wie hoch Sie die Schichthöhe in Prozent des Düsendurchmessers einstellen sollten.

Cura gibt sogar Warnungen aus, wenn Sie eine Schichthöhe eingeben, die über 80% des Düsendurchmessers liegt. Wenn Sie also einen Düsendurchmesser von 0,4 mm haben, was die Standarddüsengröße ist, erhalten Sie eine Warnung bei einer Schichthöhe von 0,32 mm und mehr.

Wie bereits erwähnt, sollte Ihre Schichthöhe zwischen 25% & 75% Ihres Düsendurchmessers.

Bei der 0,4 mm Standarddüse ergibt sich ein Schichthöhenbereich von 0,1 mm bis 0,3 mm.

Bei einer größeren Düse mit 1 mm Durchmesser ist es etwas einfacher zu berechnen, da der Bereich zwischen 0,25 mm und 0,75 mm liegt.

Die Mitte oder die 50%-Marke ist normalerweise ein guter Ausgangspunkt. Sie können dann entsprechend anpassen, ob Sie eine bessere Qualität oder eine schnellere Druckzeit wünschen.

Eine gute Schichthöhe für PLA oder PETG ist 0,2 mm für eine 0,4 mm Düse.

Wie wirkt sich die Schichthöhe auf die Geschwindigkeit und die Druckzeit aus?

Wie bereits erwähnt, haben wir festgestellt, dass sich die Höhe der Ebene auf die Geschwindigkeit und die Gesamtdruckzeit Ihres Objekts auswirkt, aber in welchem Ausmaß, das ist zum Glück recht einfach herauszufinden.

Die Schichthöhe wirkt sich auf die Druckzeit aus, da der Druckkopf jede Schicht einzeln drucken muss. Eine geringere Schichthöhe bedeutet, dass Ihr Objekt insgesamt mehr Schichten hat.

Wenn Sie eine Schichthöhe von 0,1 mm (100 Mikrometer) haben und diese Schichthöhe auf 0,2 mm (200 Mikrometer) erhöhen, haben Sie die Gesamtzahl der Schichten effektiv halbiert.

Wenn Sie beispielsweise ein Objekt mit einer Höhe von 100 mm haben, würde es bei einer Schichthöhe von 0,1 mm 1.000 Schichten und bei einer Schichthöhe von 0,2 mm 500 Schichten haben.

Unterm Strich bedeutet dies, dass eine Halbierung der Lagenhöhe zu einer Verdoppelung der Gesamtdruckzeit führt.

Nehmen wir ein reales Beispiel des einzigartigen 3D Benchy (ein 3D-Druckobjekt zum Testen der Druckerfähigkeiten) mit drei verschiedenen Schichthöhen: 0,3 mm, 0,2 mm & 0,1 mm.

Das 0,3 mm dicke Benchy dauert 1 Stunde und 7 Minuten und umfasst insgesamt 160 Schichten.

Das 0,2 mm dicke Benchy dauert 1 Stunde und 35 Minuten und umfasst insgesamt 240 Schichten.

Der 0,1 mm dicke Benchy wird in 2 Stunden und 56 Minuten gedruckt, wobei 480 einzelne Schichten hergestellt werden.

Der Unterschied zwischen der Druckzeit des:

• 0,3mm Höhe und 0,2mm Höhe beträgt 41% oder 28 Minuten
• 0,2 mm Höhe und 0,1 mm Höhe beträgt 85 % oder 81 Minuten (1 Stunde 21 Minuten).
• 0,3 mm Höhe und 0,1 mm Höhe beträgt 162 % oder 109 Minuten (1 Stunde 49 Minuten).

Obwohl die Änderungen sehr signifikant sind, werden sie noch bedeutender, wenn wir große Objekte betrachten. 3D-Modelle, die einen großen Teil des Druckbetts abdecken, breit und hoch sind, haben größere Unterschiede in den Druckzeiten.

Um dies zu veranschaulichen, habe ich ein 3D-Benchy im Maßstab 300% geschnitten, das die Bauplatte fast ausfüllt. Die Unterschiede zwischen den Druckzeiten für jede Schichthöhe waren enorm!

Ausgehend von der größten Schichthöhe von 0,3 mm, also dem schnellsten Druck, ergibt sich eine Druckzeit von 13 Stunden und 40 Minuten.

Als Nächstes haben wir den 0,2 mm 300% Benchy, der 20 Stunden und 17 Minuten benötigte.

Schließlich die höchste Qualität von Benchy mit einer Schichthöhe von 0,1 mm, die 1 Tag, 16 Stunden und 8 Minuten dauerte!

Der Unterschied zwischen der Druckzeit des:

• 0,3 mm Höhe und 0,2 mm Höhe beträgt 48 % oder 397 Minuten (6 Stunden und 37 Minuten).
• 0,2 mm Höhe und 0,1 mm Höhe beträgt 97 % oder 1.191 Minuten (19 Stunden und 51 Minuten).
• 0,3 mm Höhe und 0,1 mm Höhe beträgt 194 % oder 1.588 Minuten (26 Stunden und 28 Minuten).

Wenn wir den normalen Benchy mit dem 300%-Benchy vergleichen, sehen wir die Unterschiede in der relativen Druckzeit.

Dies zeigt, dass bei großen Objekten die Höhe der Ebenen mehr zur Druckzeit beiträgt, auch wenn die Qualität gleich bleibt.

Der Kompromiss zwischen Schichthöhe und Druckzeit macht es etwas günstiger, sich für eine größere Schichthöhe bei größeren Objekten zu entscheiden.

Ja, natürlich", werden Sie denken, mehr Schichten bedeuten eine längere Druckzeit, aber wie sieht es mit der Qualität aus?

Wie wirkt sich die Schichthöhe auf die Qualität aus?

Je nachdem, wie Sie persönlich die Dinge sehen, werden Sie den Unterschied zwischen einem Druck mit einer Schichthöhe von 0,2 mm und einer Schichthöhe von 0,3 mm vielleicht gar nicht bemerken, auch wenn das eine Steigerung um 50 % bedeutet.

Im Großen und Ganzen sind diese Schichten extrem klein. Wenn Sie ein Objekt aus der Ferne betrachten, werden Sie kaum einen Unterschied bemerken. Erst aus der Nähe und bei guter Beleuchtung um das Objekt herum werden Sie diese Qualitätsunterschiede bemerken.

Als Test und als hilfreiches visuelles Beispiel habe ich selbst einige Benchys in verschiedenen Schichthöhen gedruckt. 0,1 mm, 0,2 mm und 0,3 mm, also in einem Bereich, den die meisten 3D-Drucker in ihren Drucken nachbilden.

Mal sehen, ob Sie den Unterschied erkennen können. Schauen Sie, ob Sie herausfinden können, welche Schichthöhe 0,1 mm, 0,2 mm und 0,3 mm beträgt.

Antwort:

Links - 0,2 mm, Mitte - 0,1 mm, rechts - 0,3 mm

Wenn man sich die Benchys genau ansieht, fällt vor allem die Vorderseite auf. Man kann die "Treppe" in den Ebenen mit den größeren Ebenenhöhen deutlicher erkennen.

Sie können die Glätte der 0,1 mm Schichthöhe Benchy über den gesamten Druck hinweg deutlich erkennen. Aus der Ferne mag es keinen großen Unterschied machen, aber je nach Modell kann es sein, dass einige Teile mit großen Schichthöhen nicht erfolgreich gedruckt werden.

Kleinere Schichthöhen können Probleme wie Überhänge viel besser bewältigen, da sie mehr Überlappung und Unterstützung durch die vorherige Schicht haben.

Würden Sie den Unterschied in der Qualität wirklich bemerken, wenn Sie sie aus der Ferne betrachten würden?

Um die beste Schichthöhe für Ihren 3D-Drucker zu ermitteln, fragen Sie sich einfach, ob Sie die Qualitätssteigerung über die Zeit und die Quantität bevorzugen, wenn Sie viele Teile drucken.

Die Größe der Düse wirkt sich auf die Schichthöhe aus, da die Schichthöhe nach der 25-75%-Regel begrenzt ist.

Beeinflusst die Schichthöhe die Festigkeit? Ist eine höhere Schichthöhe fester?

CNC Kitchen hat ein Video erstellt, in dem es darum geht, welche Schichthöhe die beste für die Festigkeit ist, sei es eine große, detailarme Schichthöhe oder eine sehr präzise, kleine Schichthöhe. Es ist ein großartiges Video mit visuellen Darstellungen und gut erklärten Konzepten, um Ihnen die Antwort zu geben.

Ich fasse das Video für Sie zusammen, wenn Sie eine schnelle Antwort wünschen!

Man könnte meinen, dass entweder die größte Schichthöhe oder die kleinste Schichthöhe am besten abschneidet, aber die Antwort ist eigentlich ziemlich überraschend: Es war keiner der beiden Extremwerte, sondern etwas dazwischen.

Nachdem er eine Reihe von Haken mit Schichthöhen zwischen 0,05 mm und 0,4 mm getestet hatte, stellte er fest, dass die beste Schichthöhe für die Festigkeit zwischen 0,1 mm & 0,15 mm lag.

Es hängt davon ab, welche Düsengröße Sie haben, welche Schichthöhe am besten funktioniert.

Ender 3 Magische Zahl Schichthöhe

Vielleicht haben Sie schon einmal den Begriff "Magic Number" gehört, wenn es um die Schichthöhe eines bestimmten 3D-Druckers geht, denn die Schrittmotoren der Z-Achse bewegen sich in "Schritten" von 0,04 mm und schieben das Hotend um diese Distanz.

Es funktioniert für den Ender 3, CR-10, Geeetech A10 und viele andere 3D-Drucker mit der gleichen Gewindespindel. Es gibt M8 Gewindespindeln, TR8x1.5 Trapezgewindespindel, SFU1204 BallScrew usw.

Es ist möglich, sich mit Mikroschritten zwischen den Werten zu bewegen, aber diese Winkel sind nicht gleich. Die natürliche Rotation des Schrittmotors wird genutzt, indem das heiße Ende in Schritten von 0,04 mm bewegt wird.

Das bedeutet, dass Sie für den Ender 3 und eine Reihe anderer 3D-Drucker statt mit einer Schichthöhe von 0,1 mm mit einer Schichthöhe von 0,08 mm oder 0,12 mm usw. drucken sollten, wenn Sie die beste Druckqualität wünschen.

Die Verwendung dieser magischen Zahlen hat den Effekt, dass Schwankungen in der Schichthöhe, die durch ungleiche Mikroschrittwinkel entstehen, gemittelt werden, so dass die Schichthöhe durchgehend gleich bleibt.

Dies wird von Chuck von CHEP auf YouTube gut beschrieben, das Sie sich unten ansehen können.

Einfach ausgedrückt: Ein Stepper gibt keine Rückmeldung, so dass Ihr Drucker dem Befehl folgen und sich so gut wie möglich positionieren muss. Stepper bewegen sich normalerweise in Voll- oder Halbschritten, aber wenn sie sich dazwischen bewegen, gibt es mehrere Variablen, die die Schrittabstände für diese Mikroschritte bestimmen.

Magische Zahlen vermeiden dieses hoffnungsvolle Spiel für präzise Bewegungen und verwenden halbe und ganze Schritte für die beste Genauigkeit. Der Fehler zwischen den befohlenen Schritten und den tatsächlichen Schritten wird bei jedem Schritt ausgeglichen.

Neben 0,04 mm gibt es noch einen weiteren Wert von 0,0025 mm, der den 1/16-Mikroschrittwert darstellt. Wenn Sie adaptive Schichten verwenden, sollten Sie durch 0,0025 teilbare Werte verwenden oder sie auf eine Halbschrittauflösung von 0,02 mm begrenzen.

Rechner für die optimale Schichthöhe

Josef Prusa hat einen netten Rechner entwickelt, mit dem Sie die optimale Schichthöhe für Ihren 3D-Drucker ermitteln können. Sie geben einfach einige Parameter ein, und das Programm gibt Ihnen Informationen über die ideale Schichthöhe aus.

Viele Menschen haben diesen Rechner im Laufe der Zeit empfohlen und verwendet, es lohnt sich also, ihn selbst zu testen.

Was ist die beste Schichthöhe für einen Ender 3?

Die beste Schichthöhe für einen Ender 3 liegt zwischen 0,12 mm und 0,28 mm, je nachdem, welche Qualität Sie wünschen. Für hochwertige Drucke, bei denen Sie die meisten Details wünschen, würde ich eine Schichthöhe von 0,12 mm empfehlen. Für weniger hochwertige, schnellere 3D-Drucke ist eine Schichthöhe von 0,28 mm eine großartige Schichthöhe, die sich gut ausgleicht.

Welche Nachteile hat die Verwendung einer geringen Schichthöhe?

Da sich die Druckzeit mit einer geringeren Schichthöhe verlängert, bedeutet dies auch, dass mehr Zeit zur Verfügung steht, in der etwas mit dem Druck schief gehen kann.

Dünnere Schichten führen nicht immer zu besseren Ausdrucken und können auf lange Sicht sogar hinderlich sein. Interessant ist, dass bei Objekten mit kleineren Schichten in der Regel mehr Artefakte (Unvollkommenheiten) in den Ausdrucken auftreten.

Es ist keine gute Idee, bei extrem hochwertigen Objekten eine winzige Ebenenhöhe zu wählen, da Sie am Ende möglicherweise erheblich mehr Zeit für einen Druck aufwenden müssen, der nicht einmal gut aussieht.

Die richtige Balance zwischen diesen Faktoren zu finden, ist ein gutes Ziel, um die beste Schichthöhe für sich selbst zu finden.

Manche Leute fragen sich, ob eine geringere Schichthöhe besser ist, und die Antwort ist, dass dies, wie oben erwähnt, von Ihren Zielen abhängt. Wenn Sie qualitativ hochwertige Modelle wünschen, ist eine geringere Schichthöhe besser.

Wenn man sich die Düsengrößen und Schichthöhen ansieht, könnte man sich fragen, wie klein eine 0,4 mm-Düse drucken kann. Wenn man die 25-75%-Richtlinie anwendet, könnte eine 0,4 mm-Düse mit einer Schichthöhe von 0,1 mm drucken.

Beeinflusst die Schichthöhe die Durchflussrate?

Die Schichthöhe wirkt sich auf die Durchflussrate aus, da sie die Materialmenge bestimmt, die aus der Düse extrudiert wird, aber sie ändert nicht die tatsächliche Durchflussrate, die in Ihrem Slicer eingestellt ist. Die Durchflussrate ist eine separate Einstellung, die Sie anpassen können und die in der Regel auf 100 % voreingestellt ist. Mit einer höheren Schichthöhe wird mehr Material extrudiert.

3D-Druck Schichthöhe vs. Düsengröße

In Bezug auf die Schichthöhe im Verhältnis zur Düsengröße sollten Sie im Allgemeinen eine Schichthöhe verwenden, die 50 % der Düsengröße bzw. des Düsendurchmessers beträgt. Die maximale Schichthöhe sollte etwa 75-80 % des Düsendurchmessers betragen. Um die Schichthöhe eines 3D-Druckobjekts zu bestimmen, drucken Sie Ihre eigenen kleinen 3D-Testdrucke in verschiedenen Größen und wählen Sie die gewünschte aus.

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