UNTERSTÜTZENDE FILAMENTE: ALLES, WAS SIE WISSEN MÜSSEN

Für die Herstellung komplexer 3D-Drucke sind Stützstrukturen unerlässlich. Dank ihnen können wir komplexe Geometrien erstellen und gleichzeitig die Ästhetik des Projekts bewahren. In diesem Artikel werden wir über die besten Stützfilamente für die Herstellung von Stützstrukturen, die verfügbaren Alternativen, Best Practices und die Lösung von Problemen sprechen. Lesen Sie diesen Artikel daher sorgfältig durch, um herauszufinden, wie Sie komplexe 3D-Drucke erstellen.

Einführung in Stützstrukturen

Was sind Unterstützungsstrukturen?

Stützstrukturen sind temporäre Konstruktionen, die neben dem Hauptmodell gedruckt werden, um die Stabilität des Drucks zu gewährleisten. Wenn Ihr Modellentwurf eine komplexe Geometrie oder Vorsprünge aufweist, benötigt es eine angemessene Unterstützung, um ein Durchhängen oder Zusammenbrechen zu verhindern. Stützstrukturen dienen dazu, komplexere Formen und Merkmale an Ort und Stelle zu halten, bis der Druckvorgang abgeschlossen ist.

Nach der Analyse des Designs und der eingestellten Parameter zeigt die Slicing-Software die Bereiche an, die Unterstützung benötigen, und druckt sie zusammen mit dem Originalmodell aus. Diese Strukturen sind manuell entfernbar oder wasserlöslich.

Bedeutung von Stützstrukturen im 3D-Druck

Stützstrukturen sind äußerst wichtig, um bestimmte Teile des Drucks zu stabilisieren. Sie garantieren eine präzise Reproduktion komplexer Details und ermöglichen Ihnen die Erstellung qualitativ hochwertigerer Modelle. Ohne Stützstrukturen wäre die Reproduktion komplexer Figuren in 3D-Drucken nahezu unmöglich. Stützstrukturen verleihen der 3D-Drucktechnologie Vielseitigkeit, erweitern ihre Funktionalität und ermöglichen die Herstellung revolutionärer Objekte.

Arten von Unterstützungsmaterialien

Je nach Projekt werden häufig unterschiedliche Filamente zur Herstellung von Stützstrukturen für den 3D-Druck verwendet:

PVA (Polyvinylalkohol)

Polyvinylalkohol, auch bekannt als PVA, ist eine der Arten von Stützfilamenten, die zur Herstellung wasserlöslicher Stützstrukturen verwendet werden. Er verfügt über eine hohe Kompatibilität und wird aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften häufig als Träger verwendet. Es löst sich leicht in Wasser auf und hinterlässt einen sauberen Druck. Zum Drucken können Sie PVA mit verschiedenen Filamenten verwenden.

HIPS (hochschlagfestes Polystyrol)

Hochschlagfestes Polystyrol ist ein weiteres Filament zur Herstellung sehr verträglicher Stützstrukturen, das sich sanft in D-Limonen auflöst und eine gleichmäßige Oberfläche hinterlässt.

Trennung von Stützstrukturen

Grundsätzlich wird das für das Hauptprojekt ausgewählte Filament zur Herstellung von Stützstrukturen verwendet und diese nach Abschluss des Druckvorgangs physisch geschnitten oder gebrochen. Sie lassen sich recht einfach entfernen und eignen sich hervorragend als Stütze.

Andere Arten von Materialien für Stützstrukturen

Zusätzlich zu den oben genannten Stützstrukturen kommen auch zum Einsatz:

Nylon

Nylon wird auch häufig in Stützfilamenten verwendet, da es Überhängen einen guten Halt bietet und in Lösungsmitteln löslich ist. Sie können Stützen auch manuell entfernen.

Metallträger

Diese Art der Halterung wird bei 3D-Druckaufträgen wie dem selektiven Laserschmelzen verwendet, um Metallteile zu halten. Normalerweise wird zur Herstellung dieser Stützstrukturen ein Metallpulver verwendet, das dem des Hauptdrucks ähnelt. Diese Metallstützen lassen sich durch Sandstrahlen oder Elektroerosion leicht entfernen.

Kurzer Überblick über die zusätzlich verfügbaren Unterstützungsmöglichkeiten

Lösliche Trägerharze

Harzträgerfilamente werden als Trägerfilamente für einige Technologien wie die digitale Lichtverarbeitung verwendet. Einige Lösungsmittel werden zum Auflösen von Harzstützstrukturen verwendet.

FDM-Unterstützungsstrukturen

Bei FDM-Druckverfahren werden zur Herstellung der Stützstrukturen mit der FDM-Technologie kompatible Filamente wie ABS oder PLA verwendet. Sobald das Objekt gedruckt ist, können Sie diese Stützstrukturen entfernen.

Hitzebeständige Trägermaterialien

Technologien wie das selektive Lasersintern erfordern zum Drucken von Stützstrukturen hochtemperaturbeständige thermoplastische Materialien wie PEI.

Arbeiten am PVA

Beim Drucken von Stützstrukturen für ein Modell müssen Sie einige Dinge beachten, z. B. die Druckeinstellungen oder das Entfernen der Stützstrukturen. In diesem Abschnitt besprechen wir die besten Möglichkeiten, mit PVA zu arbeiten.

Druckeinstellungen und Überlegungen

PVA-Drucktemperatur: Während die Drucktemperaturen je nach Filamentmarke variieren können, liegt die ideale Temperatur normalerweise zwischen 180 und 210 Grad Celsius.

Haftung am Bett: Für eine optimale Druckbetthaftung verwenden Sie eine beheizte Druckplatte und reinigen Sie diese vor dem Drucken. Sie können auch einen Kleber auf PVA-Basis verwenden, damit das Filament besser an der Oberfläche haftet.

Druckgeschwindigkeit: Beim Drucken von Stützstrukturen mit PVA ist es am besten, eine langsamere Geschwindigkeit zu verwenden, vorzugsweise etwa 20–50 % des Hauptfilaments. Dies gewährleistet eine bessere Haftung, eine präzise Abscheidung und erhält die strukturelle Integrität.

Best Practices zum Entfernen von PVA-Stützen

Um die Stützen einfach zu entfernen, gehen Sie wie folgt vor:

• Tauchen Sie das Modell in Wasser, damit sich die Stützen darin auflösen.
• Bürsten Sie das Medium ab, um das Schmelzen zu beschleunigen.
• Tauschen Sie das Wasser mit geschmolzenem PVA aus, wenn es trüb wird.
• Spülen Sie das Modell ab und lassen Sie es vollständig trocknen.
• Wenden Sie Nachbearbeitungstechniken an, um eine bessere Oberflächengüte zu erzielen.

Tipps zur Optimierung von PVA-Stützstrukturen

Verwenden Sie bei Bedarf Stützfilamente. Verwenden Sie nicht zu viele Stützmaterialien, da diese die Druckzeit verlängern und Filament verschwenden können. Um die PVA-Unterstützung zu optimieren, können Sie:

1. Um die strukturelle Integrität zu bewahren, passen Sie die Stützdichte in Ihrer Slicing-Software an.
2. Um die Stabilität und Haftung zu verbessern, vergrößern Sie die Fläche der Stützschnittstelle.
3. Druckt mit langsamerer Geschwindigkeit für bessere Haftung und Ablagerung.
4. Erhöht den Schwellenwert für den Überhangwinkel.
5. Passen Sie die Drucktemperatur an, um das Risiko einer Fadenbildung zu minimieren.
6. Überprüfen Sie den Druckvorgang und beheben Sie Probleme.

Wählen Sie das richtige Filament für die Stützstruktur

Faktoren, die Sie bei der Auswahl eines Filaments für Ihre Stützstruktur berücksichtigen sollten

Es ist wichtig, ein kompatibles Filament für Ihr Druckmedium auszuwählen, um zu verhindern, dass der Entfernungsprozess schwierig wird. Bei der Auswahl des richtigen Filaments sind folgende Faktoren zu berücksichtigen:

• Stellen Sie sicher, dass das Stützfilament mit dem Hauptfilament kompatibel ist.
• Bewerten Sie die Leichtigkeit des Schmelzens der Filamente oder der Nachbearbeitungsschritte.
• Wählen Sie ein Substratfilament, das leicht an dem zu druckenden Objekt haftet.
• Um Verstopfungsprobleme zu vermeiden, müssen das Stützfilament und das Primärfilament ähnliche oder ähnliche Drucktemperaturen haben.
• Bewerten Sie den mechanischen Widerstand des Stützfilaments und prüfen Sie, ob es den Druckanforderungen entspricht.
• Einige Stützfilamente eignen sich ideal für die Erstellung von Prototypen in kurzer Zeit, während andere eher für die Erstellung von Details geeignet sind. Dann wählen Sie ein perfektes Stützfilament für Ihr Druckprojekt.

Kompatibilität mit dem Drucker und dem Hauptfilament

Die Materialien für die Stützstruktur müssen ausreichend kompatibel mit dem Primärfilament und dem Drucker sein, um die Stabilität der Stützen und eine optimale Entfernung derselben zu gewährleisten. Überprüfen Sie, ob Ihr Drucker der zum Drucken mit dem Stützfilament erforderlichen Temperatur standhält und für die Doppelextrusion geeignet ist.

Auch hier führt die gleichzeitige Anwesenheit des Trägermaterials mit dem Hauptfilament zu einer besseren Haftung zwischen dem Hauptdruck und dem Träger.

Wählen Sie als Nächstes ein Filament aus, das gut am Hauptmodell haftet.

Anwendungsfälle und Anwendungen

Stützstrukturen werden in verschiedenen Branchen häufig zum Drucken empfindlicher Modelle verwendet. Dank ihnen können wir komplexe Modelle drucken. Der Einsatz von Stützen ist in Branchen wie der Automobil- oder Luft- und Raumfahrtindustrie weit verbreitet, wo die Konstruktionen oft zu komplex sind. Auch in der Medizinindustrie werden sie häufig zur Herstellung von Prothesen, anatomischen Modellen oder Bohrschablonen eingesetzt.

Auch bei Studenten und Architekten sind diese Stützkonstruktionen für den Bau von Architekturmodellen und Skulpturen beliebt.

Konservierung und Behandlung von Stützfilamenten

Aufbewahrungstipps, um die Aufnahme von Feuchtigkeit zu verhindern

1. Bewahren Sie Stützfilamente in einem vakuumversiegelten Beutel oder einem luftdichten Behälter auf.
2. Geben Sie Trockenmittelbeutel in den Behälter, um das Filament trocken zu halten.
3. Lagern Sie Filamente an einem kühlen, trockenen Ort, geschützt vor Sonnenlicht.
4. Installieren Sie einen Feuchtigkeitssensor in dem Raum, in dem Sie sie aufbewahren, damit Sie bei Temperaturänderungen schneller eingreifen können.
5. Kaufen Sie Filamenttrockner oder Trockenboxen, die überschüssige Feuchtigkeit absorbieren und das Filament trocken halten.

Richtige Verarbeitungstechniken zur Aufrechterhaltung der Filamentintegrität

• Bewahren Sie das Trägermaterial in einem luftdichten Behälter auf und fügen Sie einige Beutel Trockenmittel hinzu, um die Innenumgebung trocken zu halten.
• Tragen Sie Handschuhe, da durch direktes Berühren des Filaments Feuchtigkeit oder Fett auf das Filament übertragen werden kann.
• Halten Sie die Düse sauber, um die Filamentextrusion zu verbessern.
• Stellen Sie sicher, dass die Filamentspule sorgfältig positioniert ist, um ein Verheddern zu verhindern.
• Um die Qualität des Filaments aufrechtzuerhalten, stellen Sie sicher, dass die Druckumgebung stabil ist.

Fehlerbehebung

Einige Probleme treten beim Drucken von Stützstrukturen recht häufig auf und unterscheiden sich nicht wesentlich von denen beim regulären 3D-Druck. Diese sind:

Haftungsprobleme

Stützfilamente haften oft nicht auf der Bauoberfläche, wenn die Bauoberfläche nicht ausreichend erhitzt, nicht richtig nivelliert ist oder Ablagerungen aufweist. Um dieses Problem zu lösen, empfiehlt es sich, die Arbeitsfläche sauber zu halten, Klebehilfsmittel wie Haarspray zu verwenden und auf die richtige Nivellierung zu achten.

Bespannen

Eine hohe Drucktemperatur und falsche Rückzugseinstellungen sind die Ursache für die Fadenbildung. Durch die Kalibrierung der Druckgeschwindigkeit, der Temperatur und des Rückzugsabstands kann das Problem gelöst werden.

Obstruktion

Dieses Problem kann häufig durch Filamentreste früherer Drucke verursacht werden, die durch eine Feinabstimmung der Drucktemperatur, die Verwendung der richtigen Düsengröße und eine ständige Sauberkeit der Düse gelöst werden können.

Häufige Fragen

Was ist ein Stützfilament?

Stützfilamente sind temporäre Filamente, die zum Drucken von Stützstrukturen und Überhängen aus Verbundwerkstoffen verwendet werden. Sie sind im Allgemeinen wasserlöslich und daher nach dem Drucken leicht zu entsorgen.

Was ist das beste Stützfilament für PLA?

PVA ist aufgrund seiner Wasserlöslichkeit, seiner einfachen Haftung und seiner Kompatibilität mit der Drucktemperatur das Trägerfilament, das am besten mit PLA kompatibel ist.

Was ist das beste Stützfilament für ABS?

HIPS eignet sich am besten für ABS-Filamente, da beide Filamente die gleiche Drucktemperatur haben. Darüber hinaus löst sich HIPS leicht in Lösungsmitteln wie Limonen.

Stützstrukturen ermöglichen es uns, unseren 3D-Drucken innovative und komplexe Formen hinzuzufügen. Aus diesem Grund werden sie in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt oder der Automobilindustrie zum Drucken funktionaler Teile verwendet. Beim Drucken von Stützstrukturen müssen Sie auf die Wahl des Stützfilaments achten.

Berücksichtigen Sie die Faktoren, die wir im Artikel beschrieben haben, und wählen Sie sorgfältig aus. Wir hoffen, dass dieser Artikel nützlich sein kann.