von Technikmensch

Wenn Du einen 3D-Drucker hast, gibt es ein unscheinbares Teil daran, welches großen Einfluss auf die Druckqualität hat. Und zwar die Heatbreak (Heiz-Unterbrechung o. Hitze-Sperre). Hier erfährst Du, um was es sich dabei handelt.

Was macht die Heatbreak?

Die Heatbreak sorgt dafür, dass die aufgeheizte Hitze der Nozzle nicht entlang der Filament-Führung nach oben wandert und weitere Komponenten des Drucker-Schlitten aufheizt. Die Hitze des Heizblocks für die Nozzle wird quasi  nach oben hin unterbrochen. So wird versucht sicherzustellen, dass das Filament nur dort flüssig wird, wo es auch flüssig sein soll.

Grafik zeigt Heabtreak am Beispiel E3D Volcano Hotend
Heatbreak, Heatsink und Heizkörper am Beispiel eines E3D-Volcano

In der Grafik sieht man ein E3D Volcano Hotend. Diese Hotends sind recht beliebt in der 3D-Drucker Community aufgrund ihrer einfachen Konstruktion. Ebenfalls eignen sie sich hervorragend zum Veranschaulichen wo die Heatbreak sitzt und was ihr Job ist.

Probleme mit schlechten Heatbreaks

Probleme am 3D-Drucker einzugrenzen ist immer recht schwer. Vor allem über Problem-Berichte und ohne konkret vor dem Problem zu sitzen.

Wer normalerweise PLA druckt, sollte keine Probleme haben mit seiner Heatbreak. Die standardmäßig verbauten Heatbreaks haben hier nicht sehr viel zu tun, auch wenn PLA schneller weich wird als anderes Material.

Wer hingegen Materialien verwendet wie ABS oder gar Nylon, verwendet in der Regel deutlich höhere Temperaturen am Hotend für den Druck. Das fiese ist, dass diese Materialien nicht ungemein viel höhere Temperatur brauchen um weich zu werden als PLA. Das bedeutet mehr Hitze muss davon abgehalten werden, weiter nach oben zu steigen. So kann es bei günstigen Hotends vorkommen, dass sie nicht in der Lage sind die Hitze per Heatbreak effizient genug von der Heatsink abzuschirmen.

Früher oder später tritt so das gefürchtete "Glogging" ein, bei dem Filament in der Heatsink flüssig wird und sich durch den Druck vom nachkommenden Filament ein Pfropfen bildet.  Dieser Pfropfen sorgt dafür, das kein weiteres Filament bis zur Nozzle gefördert werden kann und das aktuelle Druckprojekt ist verloren. Besonders bei Druckern mit Bowden-Tube wie es standardmäßig bei einem E3D Volcano-Hotend vorgesehen ist, kann das zum Problem werden. Außerdem erschwert der Pfropfen es auch, das Filament rückwärts wieder aus der Heatsink zu ziehen nach dem Glogging. Das Beste ist dann, Heatsink und Heatbreak zu erwärmen und zu versuchen das korrupte Material manuell aus der Heatsink zu ziehen.

Was macht eine gute Heatbreak aus?

Eine gute Heatbreak sorgt dafür, dass die Hitze von Heizblock und Nozzle nur stark abgeschwächt bei der Heatsink ankommen. Dafür muss ihr Material so beschaffen sein, dass sie einen möglichst niedrige Wärmeleitfähigkeit hat.

Je niedriger die Wärmeleitfähigkeit des Materials der Heatbreak, umso besser kann Hitze von der Heatsink abgeschirmt werden.

Eine gut Heatbreak sollte außerdem formstabil bleiben bei großen Temperatur-Unterschieden an den Enden A und B. Außerdem sollte sie genug Steifigkeit mitbringen, um den Belastungen während des 3D-Drucks standhalten zu können.

Außerdem sollte die Heatbreak das Filament mit möglichst wenig Reibung führen können, um gleichmäßigen Druck an der Nozzle zu erhalten.

Heatbreaks mit PTFE-Inlays

Um möglichst wenig Reibung zu erzeugen, werden viel Modelle mit PTFE-Röhrchen ausgestattet, die nur geringe Reibung haben mit dem Filament. Nachteil dieses Konstruktion ist, das lediglich PLA sinnvoll damit verarbeitet werden kann. Die verbauten Röhrchen aus PTFE geben knapp 245 Grad auf und verformen sich selbst. Die Heatbreak muss nach einem solchen Desaster meistens ausgetauscht werden. Wenn Du nur PLA mit deinem 3D-Drucker verarbeitest, kannst du getrost eine Heatbreak mit PTFE-Inlay verwenden.

Stainless Steel Heatbreak (All metal)

Die Modelle aus Stainless Steel sind wie der Name schon sagt komplett aus rostfreiem Stahl. Diese Heatbreaks eignen sich für Materialien, welche mit hohen Temperaturen verarbeitet werden. Besonders Nylon erfordert hohe Temperaturen für den Druck. Aber auch für ABS sollte man bereits eine solche Heatbreak einsetzen.

Exta-Tipp: Lüfter an der Heatsink

Solltet ihr öfters Probleme mit Glogging haben, schenkt eurem Lüfter an der Heatsink erstmal mehr Aufmerksamkeit. Sollte dieser zu schwach dimensioniert sein oder gar nicht arbeiten (Einige Anet-A8-Besitzer haben den früher gern einfach mal abgebaut^^), dann kann das schon die Ursache des Problems sein. Eine neue Heatbreak hilft hier dann auch nicht weiter

Viele Grüße tm

Technikmensch • 20 Artikel

34 Jahre, Nerd... Auf technikmensch.de fröne ich meiner Leidenschaft Technik und setze mich kontrovers mit aktuellen Gadgets, Hardware und Software auseinander.

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