Thema: 3D Druck
Warping vermeiden beim 3D Druck

Warping vermeiden beim 3D Druck

Einer der größten Ärgernisse im 3D Druck ist das Warping. Von Warping spricht man, wenn sich das Druck-Objekt wegen Temperatur-Unterschieden innerhalb des Druck-Objekts verzieht.

Besonders ärgerlich ist, dass dieser Warp-Effekt gerade bei Druck-Objekten mit größerer Aufliegefläche gerne Auftritt.

Man kann diesen ungeliebten Effekt allerdings mit etwas Wissen und ein paar Tricks gut in den Griff bekommen. Hier kannst du nachlesen was die Ursachen sind und man gegen das Verziehen der Objekte tun kann.

Gute Nachricht für alle Resin-Drucker vorweg: Dieses Problem ist ein reines Problem in der additiven Fertigung mit FDM 3D Druck :-)

Häufigstes Problem: ungleichmäßig beheiztes Druckbett

In den allermeisten Fällen tritt Warping auf, weil das Druckbett ungleichmäßig beheizt ist. Gerade zu den Ecken und Rändern kann es starke Abweichungen von 5 Grad oder mehr geben.

Nebenbei: Das ist auch ein Grund dafür warum sich Druck-Objekte schleichend von der Druckoberfläche lösen.
Wärmebild - Aufheiz-Zyklus am Creality CR-10 Stock
Wärmebild - Aufheiz-Zyklus am Creality CR-10 Stock

Das Wärmebild macht solche Unterschiede deutlich  sichtbar. Bereits zu Beginn des Aufheizzyklus entstehen erste Temperatur-Unterschiede auf der Druckoberfläche. Das Bild habe ich an einem Creality CR-10 im Werkszustand mit einer Flir One Pro aufgenommen.

Wärmebild 2 - Aufheiz-Zyklus am Creality CR-10 Stock
Wärmebild 2 - Aufheiz-Zyklus am Creality CR-10 Stock. Temperatur schwankt deutlich im Verlauf der Oberfläche, Warping ist hier zu erwarten.

Auch wenige Augenblicke später im höheren Temperatur-Bereich sind noch deutlich Unterschiede sichtbar. Mit knapp 5 Grad Unterschied kann man davon ausgehen, das beim Druck auf mittelmäßig haftender Oberfläche wie Glas sicher Warping auftritt.

Druckbett Temperatur stabilisieren gegen Warping

Um die Temperatur des Druckbetts zu stabilisieren und so ein Verziehen zu vermeiden, gibt es 2 einfache Mittel:

  1. Das Druckbett vorheizen und nicht sofort losdrucken, wenn der Thermistor ausschlägt und die Zieltemperatur zurückmeldet.
  2. Das Druckbett isolieren und so für optimale Wärmeverteilung sorgen.

Dein beheiztes Druckbett kannst du in den meisten Fällen recht einfach isolieren, sollte es aktuell noch nackt unten rum sein. Gute Isolierung auch für höhere Temperatur-Bereiche ist Dämmung aus dem KFZ-Bereich. Diese sind weit verbreitet und man findet schon passende Zuschnitte auch auf Amazon.

Ganz ohne weitere Hilfsmittel kann es auch helfen, wenn du dein Druckbett erst ein paar Minuten die Zieltemperatur halten lässt bevor du den Druck beginnst. Dadurch kann sich die Wärme einigermaßen stabilisieren.

Wenn du deinen 3D Drucker ähnlich wie mit den Bildern oben überprüfen willst, musst du nicht gleich eine Wärmebild-Kamera für mehrere hundert Euro kaufen. Dafür reicht auch schon ein Infrarot-Thermometer. Diese gibt bereits ab ca. 12 Euro und sind ähnlich nützlich, wenn auch nicht ganz so informativ und komfortabel.

Druck Modelle optimieren gegen Warping

Das 2. häufigste Problem neben dem ungleichmäßig beheizten Druckbett ist ein Druck Modell mit scharfen Ecken.

Warping bei Ecken
Wenn Kanten und Ecken sehr winklig formuliert sind im Modell, kann es zu Warping kommen

Wenn du Modelle selber erstellst, achte darauf Ecken richtig zu gestalten. Bei Modellen von Thingiverse und Co. kannst du zwar auch darauf achten, nachträglich die Ecken und Kanten zu korrigieren ist allerdings aufwendig. Ein Tool, mit dem das oft gut geht, ist SculptGL. Diese Freeware läuft im Browser und man erzielt mit etwas Übung gute Ergebnisse bei solchen Korrektur-Arbeiten.

Slicer Einstellungen gegen Verziehen

Auch im Slicer kann man wie du sicher richtig vermutest dem Warping entgegenwirken.

Raft und Brim

Es kann beispielsweise nützlich sein ein Raft zu verwenden bei größeren Druck-Modellen mit viel Aufliegefläche. Bei eher sehr kleinen oder Filligranen Modellen ist hingegen ein anliegender Brim nützlich.

Schichthöhe

Die Schichthöhen hat ebenfalls Einfluss auf Warping. Dabei solltest du wissen, das eine größere Schichthöhe tendenziell eher zu Warping neigt. Das ganze solltest du proportional zur Modellgröße sehen und beurteilen.

Richtige Bauteil-Kühlung

Wenn du ein Modell oder Bauteil hast was sich vermutlich verziehen könnte, achte darauf dies nicht zusätzlich mit dem Bauteil-Lüfter zu provozieren. Wenn du höhere Schichten stark abkühlst, erzeugst du Spannung im Objekt.

Diese Spannungen können dazu führen, dass sich das Bauteil verzieht. Wenn du mit PLA druckst und keine filligranen Stellen im Modell hast, kannst du den Lüfter oftmals einfach ganz auslassen.

Richtigen Aufstellungsort wählen

Bei Facebook und Konsorten sieht man öfters mal einen 3D Drucker im Flur stehen. Das ist ein denkbar ungünstiger Ort für den 3D Drucker, weil es hier oftmals zieht.

Das bedeutet aktive Kühlung und kann wie der Bauteil-Lüfter Warping provozieren. Achte darauf deinen 3D Drucker an einem Ort aufzustellen, wo es nach Möglichkeit überhaupt nicht zieht.

Noch besser ist natürlich ein Gehäuse für deinen 3D Drucker. Dafür kannst du Schränke, IKEA-Möbel oder auch ein Foto-Zelt verwenden. Hauptsache es herschen konstante  Temperatur-Bedingungen.

Filament

Manches Filament haftet einfach besser als anderes, das ist keine Frage. Filament mit guter Haftung neigt eher weniger zu Warping, als Filament mit schlechter Haftung, das ist klar. Gerade bei PLA ist die Haftung aber recht gleichmäßig und kann mit den obigen Maßnahmen recht gut in den Griff bekommen werden.

Grundsätzlich gilt (zumindest bei mir), wenn du mit deinem Filament ein ordentliches Druckbild erreichst, dann sollte es auch ohne Warping verarbeitet werden können. Damit bin ich viele Jahre gut gefahren.

Druckoberfläche

Auch hier dreht sich in Bezug auf Verziehen beim Druck alles um die Haftung. Auf Glas tritt der Warping-Effekt eher auf als zum Beispiel pulverbeschichteten Oberflächen. Auch mit einfachem Blue Tape kann man die Haftung signifikant erhöhen und so Warping vermeiden. Ganz Abstand nehmen solltest du von irgendwelchen Sprays und Klebstiften - alles quatsch und unnötige Sauerei.

Achte darauf das deine Druckoberfläche sauber und entfettet ist. Dafür eignet sich zum Beispiel Isopropyl-Alkohol oder ganz günstig: feuchte Brillenputz-Tücher aus dem Supermarkt.

Was sind deine Tricks gegen Warping? Schreib gerne einen Kommentar!

Viele Grüße

tm

Author:

Technikmensch

Technikmensch @TechnikmenschDE
Mitte 30, Nerd... Auf technikmensch.de fröne ich meiner Leidenschaft Technik und setze mich kontrovers mit aktuellen Gadgets, Hardware und Software auseinander.

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