Sie sagen, 3D-Druck sei einfach. Beobachten Sie einfach, wie die erste Schicht erfolgreich heruntergezogen wird, und der Drucker erledigt den Rest. Das ist leichter gesagt als getan, wenn man bedenkt, wie die meisten Anfänger das Hobby aufgeben, nachdem sie an dieser scheinbar einfachen Aufgabe gescheitert sind.
Lösungen für Haftungsprobleme der ersten Schicht reichen von Klebestift- und Haarsprayanwendungen bis hin zu KI-Tricks und Sonden zur automatischen Bettnivellierung. Aber nichts davon funktioniert ohne die richtige 3D-Druckoberfläche. Es ist durchaus möglich, die falsche Bauoberfläche für das Filament Ihrer Wahl zu verwenden, also finden Sie hier, wie Sie die richtige auswählen.
So wählen Sie 3D-Druckoberflächen aus
Bevor wir lernen, wie Sie die richtige 3D-Druckoberfläche für Ihre Anforderungen auswählen, lassen Sie uns zu Beginn einige Voraussetzungen ansprechen. Keine Bauoberfläche kann die Druckhaftung unterstützen, wenn das Bett Ihres 3D-Druckers nicht eben ist. Bettnivellierung und Kalibrierung der ersten Schicht sind der Schlüssel zu erfolgreichen 3D-Drucken. Das herauszufinden, sollte Ihre erste Vorgehensweise sein. Unser
umfassende Einführung in den 3D-Druck hat das abgedeckt.FDM-3D-Druck-kompatible Bauoberflächen gibt es in schwindelerregenden Varianten. Einige Konstruktionsoberflächen funktionieren gut mit vielen gängigen Filamenten, während andere speziell für bestimmte schwer zu bedruckende FDM-Materialien entwickelt wurden. Die richtige Wahl hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie z. B. Haftfestigkeit, leichte Entfernbarkeit, maximal zulässige Betttemperatur und Oberflächenbeschaffenheit der unteren Schicht.
Dieser Leitfaden wird die inhärenten Stärken und Schwächen der populären sowie obskuren (aber nützliche) 3D-Druckoberflächen und erklären Sie, was zur Auswahl der richtigen Oberfläche für Ihren spezifischen 3D-Druck gehört braucht.
1. Schwimmendes glas
Glasplatten sorgen für eine nahezu perfekte 3D-Druckoberfläche. Sie sind von Natur aus flach und kostengünstig, was sie ideal für billige 3D-Drucker mit verzogenen Betten macht. Eine dicke Glasscheibe hebt alle darunter liegenden Oberflächenwellen selbst der hoffnungslos verzogenen Betten auf. Darüber hinaus macht der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient von Glas es noch widerstandsfähiger gegen Verformungen. Es ist deutlich billiger und einfacher, mit dieser Bauoberfläche perfekte Ergebnisse der ersten Schicht zu erzielen.
Obwohl Glas länger braucht, um sich auf Drucktemperatur aufzuheizen, ist es dadurch auch widerstandsfähiger gegen Temperaturschwankungen – ein Vorteil, der die Druckkonsistenz entlang der Z-Achse verbessert. Das Material kann auch problemlos die Betttemperatur von 120 °C (ca. 250 °F) aushalten, die durch ABS-Filament garantiert wird. Seine inhärente Glätte verleiht 3D-Drucken auch eine attraktive glänzende Oberfläche der Unterseite.
Was ist denn der Haken? Die Haftfestigkeit ist ein Bereich, in dem Glas nicht mit seinen Mitbewerbern mithalten kann. Es ist vollkommen in Ordnung für das anfängerfreundliche PLA-Filament, aber es hat Schwierigkeiten, an ABS, ASA, Nylon und anderen speziellen technischen Materialien zu haften. Dem kann jedoch mit Hafthilfen wie PVA-Klebestift, Haarspray, ABS-Schlamm und Kapton/Polyimid-Klebeband abgeholfen werden. Positiv zu vermerken ist, dass die glatte und nicht reaktive Beschaffenheit von Glas die Reinigung dieser Hafthilfen erleichtert.
Der größte Nachteil von Glas liegt jedoch in seiner Unfähigkeit, sich zu biegen. Dies macht es schwierig, Drucke freizugeben, sobald sie fertig sind. Tatsächlich haften Materialien wie PETG und TPU so gut an Glas, dass sie beim Entfernen oft Stücke von der Konstruktionsoberfläche entfernen. Bei all seinen Vorteilen ist Glas das absolut Schlimmste, wenn es um die Leichtigkeit der Druckentfernung geht.
2. Karborundglas
Karborundglas wird mit einigen Varianten der geliefert Upgrade-freundlicher Creality Ender-3 3D-Drucker. Diese Baufläche wiederum wird als Upgrade gegenüber normalen Floatglasscheiben angesehen. Das Carborundum-Präfix bezieht sich auf eine dünne Beschichtung aus Siliziumkarbid – einer chemischen Verbindung, die die kristalline Struktur von Diamant nachahmt und gleichzeitig dessen Härte beinhaltet.
Die Härte des Materials selbst spielt keine große Rolle, da normales Glas für 3D-Druckanforderungen sehr hart ist. Der glatten Glasoberfläche eine raue Textur zu verleihen, ist jedoch der eigentliche Sinn der Karborundbeschichtung. Dies löst den größten Mangel von Glas als Bauoberflächenmaterial – die einfache Entfernung von Drucken.
Die strukturierte Oberfläche erhöht auch die Gesamtkontaktfläche. Dies verbessert die Haftung und ermöglicht gleichzeitig, dass sich der Druck von selbst löst, sobald das Material abkühlt. Carborundum-Glas hat alle Vorteile einer normalen Glasoberfläche, jedoch mit verbesserter Haftung und einfacherer Druckentfernung.
3. Federstahlblech und Band
Sie sind kein echter 3D-Druck-Enthusiast, bis Sie sich beim Entfernen von Drucken von einem Glasbett ein paar Narben zugezogen haben. Das Abkratzen hartnäckig haftender Abdrücke von einer starren Bauoberfläche ist eine potenziell gefährliche Angelegenheit. Der Wechsel zu einer flexiblen Bauoberfläche ist der beste Weg, um zu verhindern, dass Sie Ihren 3D-Drucker versehentlich mit Blut schmieren. Und dafür eignen sich Federstahlbleche hervorragend.
Diese flexible Baufläche besteht aus zwei Teilen: dem Federstahlblech und dem magnetischen Aufkleber. Letzteres wird auf das eigentliche 3D-Druckerbett gelegt und befestigt das Federstahlblech daran. Durch diese Anordnung kann das Laken vom Bett abgehoben werden. Das Ablösen der Drucke erfolgt dann einfach durch leichtes Biegen des Bogens. Auf diese Weise können Sie auch mehrere Federbetten mit einem Einzelbett verwenden, was ein Glücksfall für die Produktivität ist.
Auf der anderen Seite ist das dünne Federstahlblech ein guter Wärmeleiter. Die geringe thermische Masse des Eisenblechs verbessert die Wärmeübertragung vom Heizbett zum Druck. Das macht sie aber auch empfindlich gegenüber thermischen Schwankungen. Daher ist es wichtig, eine PID-Kalibrierungsroutine durchzuführen, um eine präzise Steuerung der Betttemperatur sicherzustellen. Andernfalls führt dies zu verstärkter Z-Streifenbildung in Drucken.
Die Filamentkompatibilität hängt vom tatsächlichen Material ab, das mit dem Federstahlblech gepaart ist. Während Sie mit Hafthilfen wie Klebestift und Haarspray direkt auf die Platte drucken können, wird es normalerweise entweder mit Kapton-/Polyimidklebeband (Foto oben) oder blauem Malerklebeband kombiniert. Ersteres haftet gut auf Materialien wie ABS, ASA und Nylon, während letzteres besser für PLA, PETG und TPU geeignet ist.
Während Kaptonband haltbarer ist, muss blaues Malerband (Foto unten) regelmäßig ausgetauscht werden, da seine Klebeeigenschaften mit der Zeit nachlassen. Malerband ist auch anfälliger für Kratzer und Rillen von der Düse. Andererseits ist Kaptonband eine der wenigen Bauoberflächen, die mit Polycarbonat-Filamenten kompatibel sind.
4. PEI (Polyetherimid)
PEI oder Polyetherimid ist ein bernsteinfarbener Thermoplast, der eng mit dem begehrten technischen Kunststoff PEEK verwandt ist. Wie sein teurerer Cousin hat PEI eine extrem hohe Glasübergangstemperatur. Dadurch eignet es sich hervorragend für beheizte Betten und Hochtemperaturfilamente wie ABS.
PEI ist dafür bekannt, dass es sehr gut an den meisten gängigen 3D-Druckfilamenten wie PLA, PETG, ABS, ASA und TPU haftet. Tatsächlich laufen insbesondere PETG und TPU Gefahr, sich dauerhaft mit PEI-Bauoberflächen zu verbinden, wenn die erste Schicht zu dicht aufgelegt wird. Hier empfiehlt sich die Verwendung von Haarspray oder Klebestift als Trennmittel. Insbesondere ABS- und ASA-Drucke haften sehr gut auf PEI, ohne dass Hafthilfen benötigt werden.
PEI wird fast immer in Verbindung mit Federstahlblechen verwendet – entweder als dünne Klebefolie oder als noch dünnere Pulverbeschichtung. Klebefolien sind billiger in der Herstellung, bergen jedoch die Gefahr der Delaminierung, insbesondere wenn sie starken Verwindungskräften ausgesetzt sind, die mit großen ABS- und ASA-Drucken verbunden sind. Dieses PEI-Format ist dennoch beliebt, weil es ein billiges und einfaches Mittel ist, um eine glatte Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen.
Weitere Informationen darüber, warum ABS und ASA PLA überlegen sind und wann sie verwendet werden sollten, finden Sie in unserem PLA vs. ABS-Erklärer. Wenn Sie PLA verwenden, lesen Sie unsere Tipps für wie man PLA repariert, das nicht am Bett haftet.
Federstahlbleche mit einer dünnen pulverbeschichteten PEI-Schicht sind die dauerhafteste Art, PEI als Bauoberfläche zu implementieren. Die hauchdünne Beschichtung kann nicht delaminiert werden, was sie ideal für den Einsatz mit Filamenten macht, die sich gerne verziehen. Während es praktisch unmöglich ist, mit pulverbeschichtetem PEI ein glattes Finish zu erzielen, verbessert die strukturierte Oberfläche die Haftung weiter und ermöglicht gleichzeitig, dass sich fertige Drucke beim Abkühlen von selbst lösen.
5. Garolith
Garolite, auch bekannt als G10, ist der Handelsname für glasfaserverstärkte Phenolharze. Das Material ist dem PCB-Substrat ziemlich ähnlich und wird von unternehmungslustigen 3D-Druck-Enthusiasten oft austauschbar verwendet. G10 ist außerdem praktischerweise extrem vielseitig und billig.
Garolite-Bauoberflächen können entweder flexibel oder starr gemacht werden, indem die Dicke der Platte variiert wird. Die Glasfaserverstärkung verleiht ihm genügend Steifigkeit und strukturelle Integrität, um ohne die Notwendigkeit einer Federstahlblechunterlage verwendet zu werden. Wie PEI hat Garolite eine hohe Glasübergangstemperatur, wodurch es mit Heizbetten kompatibel ist.
Im Gegensatz zu PEI eignen sich Garolite-Platten jedoch hervorragend für den 3D-Druck mit Nylonfilamenten. Es ist auch eine der wenigen Bauoberflächen, die gut mit PETG funktionieren, ohne das Risiko einer dauerhaften Verklebung einzugehen. TPU muss jedoch unbeheizt auf G10-Platten gedruckt werden, um das Entfernen zu erleichtern. Das Material funktioniert auch wunderbar mit PLA-, ABS- und ASA-Filamenten. Garolite ist billiger als PEI und gleichzeitig vielseitiger.
3D-Druckoberflächen leicht gemacht
Mit diesen fünf Bauoberflächen und dem Wissen, wie sie sich mit verschiedenen 3D-Druckfilamenten paaren, sind Sie jetzt in der Lage, eine fundierte Wahl zu treffen. Wir empfehlen die Verwendung eines PEI-beschichteten Federstahlblechs für den allgemeinen Druck und den Kauf spezieller Bauoberflächen zum Drucken von technischen Kunststoffen wie Nylon und Polycarbonat.
