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Materialien und Qualität

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Materialien

Polylactide (kurz PLA) sind Polymere auf basis organischer Materialien.

Herkunft / Anwendung / Vorteile / Nachteile / Festigkeitswerte

https://de.wikipedia.org/wiki/Polylactide

Oberflächenqualität

Es gibt im FDM-Verfahren keine eindeutige Oberflächenqualität. Aufgrund der Natur des Verfahrens weisen Boden-, Deck und Seitenflächen unterschiedliche Eigenschaften auf.

Bodenfläche

Der Boden, also die Basis auf der das gewünschte Teil gedruckt wird, besitzt im Idealfall die gleiche Oberfläche wie das Druckbett. Dieses kann spiegelglatt sein (glänzend) oder mattiert sein – dabei können aber auch Muster des extrudierten Materials sichtbar sein.

BEISPIELBILDER

Seitenflächen

Einzelne „Fasern“ des Materials besitzen durch den leichten Anpressdruck während des Druckens eine ovale Form. Mehrere dieser „Fasern“ über einander bilden die Seitenflächen des Teils. Unter der Lupe sind diese Seitenflächen mit den Wänden einer Holzhütte zu vergleichen. Je nachdem wie hoch jede einzelne Schicht ist, bildet die Wand riefen oder sieht glatt aus.

BEISPIELBILDER MIKROSKOP

Je nach gewünschter Schichthöhe baut sich das Teil zeitlich auf. Eine geringe Schichthöhe erzeugt ein glatteres Äußeres, jedoch zulasten der Druckzeit. Mehr dazu im Abschnitt „Auflösung“ weiter unten.

Deckflächen

Deckflächen sind meist rauher als Bodenflächen. Vor allem hier sind die einzelnen Linien des Druckkopfes/Filaments zu erkennen.

Auflösung/Details

Die Auflösung (und somit Oberflächenqualität) eines Druckes ist hauptsächlich abhängig von zwei Komponenten: der Düse und der Schichthöhe.

Düse (engl. Nozzle)

Die Düse eines herkömmlichen FDM-Druckers hat einen Durchmesser von 0.4mm. Diese hat sich über die Jahre als Kompromiss aus Qualität und Druckzeit erwiesen. Die horizontale Auflösung (x/y) wird durch jene Düse definiert. Es gilt dabei als Faustformel, dass die geringste Linienstärke ca. 1.2 Mal dem Düsendurchmesser entspricht (also bei einer 0.4mm-Düse eine mindestbreite der Linien von 0.48mm). Dadurch folgt, dass Details eines digitalen Modells welche kleiner als 0.4mm entweder größer werden (0.48mm) oder gar nicht gedruckt werden. Abhängig ist das von einigen Einstellungen bzw. dem Geschick des Bedieners.

Düsen gibt es aber auch mit zahlreichen unterschiedlichen Durchmessern. Durchmesser von 0.2mm und 0.6mm sind ein geeigneter Ersatz für eine 0.4mm breite Düse. Geringere Durchmesser erlauben feine Details, größere Durchmesser einen schnelleren Druck.

Schichthöhe

Unabhängig von der horizontalen Auflösung können mit unterschiedlichen Düsen auch unterschiedliche vertikale Auflösungen erreicht werden. Als Faustregel gilt hier wieder eine maximale Schichthöhe von 0.5 x Düsendurchmesser. Die Schichthöhe kann theoretisch stark reduziert werden (Beispielsweise auf 0.1 x Düsendurchmesser), sofern die Mechanik des Druckers dies unterstützt, erzeugt aber nicht selten unsaubere äußere Konturen. Je höher die vertikale Auflösung ist (also je feiner glatter der Druck), desto länger dauert der Druck.