SUPPORT-Filamente

Wenn es um die Herstellung komplexer 3D-Drucke geht, ist die Bedeutung von Stützstrukturen oder Support-Filamenten unvergleichlich. Dank ihnen können wir komplexe Geometrien anwenden und gleichzeitig die Ästhetik des Designs bewahren.

Einführung in Support-Filamente

Was sind Support-Filamente?

Support-Filamente oder Stützstrukturen sind temporäre Konstruktionen, die neben dem Hauptmodell gedruckt werden, um dem Druck Stabilität zu verleihen. Wenn das Design des Modells komplexe Geometrien oder Überhänge umfasst, benötigt es geeignete Unterstützung, um ein Durchhängen oder Zusammenfallen zu verhindern. Stützstrukturen sind dazu da, komplexe Formen und Merkmale bis zum Abschluss des Druckvorgangs an Ort und Stelle zu halten.
Nach der Analyse des Designs und der festgelegten Parameter gibt die Slicing-Software die Bereiche an, die Unterstützung benötigen, und druckt sie zusammen mit dem Originalmodell. 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 gewährleisten die präzise Replikation komplexer Details und fördern qualitativ hochwertigere Modelle. Ohne Support-Filamente wäre es nahezu unmöglich, komplexe Figuren in 3D-Drucken zu verstehen. Stützstrukturen brachten Vielseitigkeit in die Technologie des 3D-Drucks, steigerten ihre Kompetenz und unterstützten die Möglichkeit, bahnbrechende Objekte herzustellen.

Arten von Stützmaterialien

Je nach Design-Spezifikationen werden häufig verschiedene Support-Filamente im 3D-Druck verwendet, und zwar:

PVA (Polyvinylalkohol)

Polyvinylalkohol, auch bekannt als PVA, ist ein wasserlösliches und hochkompatibles Support-Filament, das häufig wegen seiner hervorragenden Stützfunktion verwendet wird. Es löst sich mühelos im Wasser auf und hinterlässt einen sauberen Druck. Sie können PVA mit einer Vielzahl von Druckfilamenten verwenden.

HIPS (High Impact Polystyrene)

High Impact Polystyrene ist ein weiteres hochkompatibles Support-Filament, das sich problemlos in D-Limonen auflöst und eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit hinterlässt.

Abbrechbare Support-Filamente

Grundsätzlich verwenden Sie das gleiche Filament, das für das Hauptdesign ausgewählt wurde, um Stützstrukturen zu erstellen, und schneiden oder brechen sie nach Abschluss des Drucks physisch ab. Sie sind ziemlich einfach zu entfernen und eignen sich hervorragend als Unterstützung.

Andere Arten von Support-Filamenten

Neben den oben genannten Support-Filamenten verwenden Menschen auch:

Nylon

Nylon ist auch als Support-Filament beliebt, da es guten Halt für Überhänge bietet und in geeigneten Lösungsmitteln löslich ist. Sie können die Stützen auch manuell entfernen.

Metallstützen

Diese Art von Unterstützung wird im 3D-Druckverfahren wie selektives Laserschmelzen verwendet, um Metallteile zu stützen. In der Regel wird das gleiche Metallpulver, das für den Hauptdruck verwendet wird, auch zur Herstellung dieser Stützstrukturen verwendet. Diese Metallstützen lassen sich leicht durch Sandstrahlen oder EDM entfernen.

Kurzer Überblick über zusätzliche verfügbare Support-Filamente

Lösliche Support-Harze

Harzfilamente werden als Support-Filamente für Technologien wie die digitale Lichtverarbeitung verwendet. Bestimmte Lösungsmittel werden verwendet, um Harzstützstrukturen aufzulösen.

FDM-Support-Filamente

Im FDM-Druckverfahren werden FDM-kompatible Filamente wie ABS oder PLA zur Herstellung von Stützstrukturen verwendet. Nach dem Drucken des Objekts können Sie diese Stützstrukturen abbrechen.

Hitzebeständige Stützmaterialien

Technologien wie selektives Lasersintern benötigen hochtemperaturbeständige Thermoplaste wie PEI zur Herstellung von Stützstrukturen.

Arbeiten mit PVA

Sie müssen einige Dinge beachten, wie z.B. Druckeinstellungen oder Methoden zur Entfernung von Stützen, während Sie Stützstrukturen für ein Modell drucken. In diesem Abschnitt werden wir die besten Methoden zur Arbeit mit PVA besprechen.

Druckeinstellungen und Überlegungen

PVA-Drucktemperatur: Obwohl die Drucktemperatur je nach Filamentmarke variieren kann, liegt die ideale Temperatur normalerweise zwischen 180 und 210 Grad Celsius. Haftung auf dem Druckbett: Für eine bessere Haftung auf dem Druckbett verwenden Sie eine beheizte Bauplattform und reinigen Sie diese vor dem Drucken. Sie können auch PVA-basierte Klebstoffe verwenden, damit das Filament besser auf der Oberfläche haftet. Druckgeschwindigkeit: Es ist am besten, die Geschwindigkeit langsamer zu halten, idealerweise etwa 20 bis 50 Prozent des Hauptfilaments, während Sie Stützstrukturen mit PVA drucken. Dies gewährleistet eine bessere Haftung, eine genaue Ablagerung und behält die strukturelle Integrität bei.

Beste Praktiken zur Entfernung von PVA-Stützen

Um die Stützen leicht zu entfernen, tun Sie Folgendes:

• Tauchen Sie das Modell in Wasser, damit sich die Stützen darin auflösen.
• Bürsten Sie die Stützen, um die Auflösung zu beschleunigen.
• Wechseln Sie das Wasser, wenn es durch geschmolzenes PVA trüb wird.
• Spülen Sie das Modell ab und lassen Sie es gut trocknen.
• Wenden Sie Nachbearbeitungstechniken an, um eine bessere Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen.

Tipps zur Optimierung von PVA-Stützstrukturen

Verwenden Sie Stützfilamente, wo nötig. Übertreiben Sie es nicht, da sie die Druckzeit verlängern und Filamente verschwenden können. Die Möglichkeiten zur Optimierung von PVA-Stützen umfassen:

1. Um die strukturelle Integrität zu erhalten, passen Sie die Stützdichte in der Slicing-Software an.
2. Um Stabilität und bessere Haftung zu fördern, vergrößern Sie den Bereich der Stützschnittstelle.
3. Drucken Sie langsamer für bessere Haftung und Ablagerung.
4. Erhöhen Sie die Schwelle des Überhangwinkels.
5. Passen Sie die Drucktemperatur an, um die Wahrscheinlichkeit von Fädenbildung zu verringern.
6. Überwachen Sie den Stützstruktur-Druckprozess und beheben Sie Probleme.

Die Wahl des richtigen Stützfilaments

Faktoren, die bei der Auswahl eines Stützfilaments zu berücksichtigen sind

Es ist entscheidend, ein kompatibles Filament für den Druck von Stützen zu wählen, da sonst der Entfernungsprozess schwierig wird. Faktoren, die bei der Wahl des richtigen Filaments zu berücksichtigen sind:

• Stellen Sie sicher, dass das Stützfilament mit dem Hauptfilament kompatibel ist.
• Bewerten Sie die Auflösbarkeit der Filamente oder die Nachbearbeitungsschritte.
• Wählen Sie ein Stützfilament, das leicht an einem Druckobjekt haftet.
• Um Verstopfungsprobleme zu vermeiden, sollten das Stützfilament und das Hauptfilament ähnliche oder nahe Drucktemperaturen haben.
• Bewerten Sie die mechanische Festigkeit des Stützfilaments und prüfen Sie, ob es den Druckanforderungen entspricht.
• Einige Stützfilamente eignen sich hervorragend für schnelles Prototyping, während andere gut für Details sind. Wählen Sie daher ein Stützfilament, das perfekt zum Druckdesign passt.

Kompatibilität mit Drucker und Hauptfilament

Stützmaterialien sollten ausreichend kompatibel mit dem Hauptfilament und dem Drucker sein, um die Stabilität der Stützen und eine reibungslose Stützenentfernung zu gewährleisten. Stellen Sie sicher, dass Ihr Drucker die Temperatur bewältigen kann, die zum Drucken mit dem Stützfilament erforderlich ist, und für Dual-Extrusion geeignet ist. Wiederum bedeutet die Übereinstimmung des Stützmaterials mit dem Hauptfilament eine verbesserte Haftung zwischen dem Hauptdruck und der Stütze. Wählen Sie also ein Filament, das sich gut mit dem Hauptmodell verbindet.

Spezifische Anwendungsfälle und Anwendungen

Stützstrukturen werden häufig beim Drucken empfindlicher Modelle in verschiedenen Branchen verwendet. Dank ihnen können wir komplizierte Modelle drucken. Der Einsatz von Stützen ist in Branchen wie der Automobil- oder Luftfahrtindustrie sehr verbreitet, wo die Designs oft zu komplex sind. Sie werden auch in der Medizinbranche häufig zur Herstellung von Prothesen, anatomischen Modellen oder chirurgischen Führungen verwendet. Diese Stützstrukturen sind auch bei Studenten und Architekten beliebt, um architektonische Modelle und Skulpturen zu erstellen.

Lagerung und Handhabung von Stützfilamenten

Lagerungsempfehlungen zur Vermeidung von Feuchtigkeitsaufnahme

1. Bewahren Sie Stützfilamente in einem vakuumversiegelten Beutel oder einem luftdichten Behälter auf.
2. Legen Sie Trockenmittelpackungen in den Lagerbehälter, um das Filament trocken zu halten.
3. Lagern Sie die Filamente an einem kühlen und trockenen Ort, fern von Sonnenlicht.
4. Installieren Sie einen Feuchtigkeitsmonitor im Lagerraum, damit Sie schneller reagieren können, wenn sich die Temperatur ändert.
5. Investieren Sie in Filamenttrockner oder Trockenboxen, die überschüssige Feuchtigkeit aufnehmen und das Filament trocken halten.

Richtige Handhabungstechniken zur Erhaltung der Filamentintegrität

• Bewahren Sie das Stützmaterial in einem luftdichten Behälter auf und legen Sie einige Trockenmittelpackungen hinein, damit die Umgebung im Inneren trocken bleibt.
• Verwenden Sie Handschuhe, da das direkte Berühren des Filaments Feuchtigkeit oder Öl auf das Filament übertragen kann.
• Halten Sie die Düse sauber für eine bessere Filamentextrusion.
• Stellen Sie sicher, dass die Filamentspule genau platziert ist, um ein Verhaken oder Verwickeln zu vermeiden.
• Um die Filamentqualität zu erhalten, stellen Sie sicher, dass die Druckumgebung stabil bleibt.

Fehlerbehebung

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

Haftungsprobleme

Stützfilamente haften oft nicht an der Bauplatte, wenn diese nicht ausreichend beheizt, richtig nivelliert oder verschmutzt ist. Um dieses Problem zu beheben, halten Sie das Bett sauber, verwenden Sie Haftmittel wie Haarsprays und sorgen Sie für eine ordnungsgemäße Nivellierung.

Stringing

Hohe Drucktemperatur und falsche Rückzugseinstellungen sind die Ursache für Fädenbildung. Durch Kalibrieren der Druckgeschwindigkeit, Temperatur und Rückzugsdistanz kann dieses Problem behoben werden.

Verstopfung

Filamentreste vom vorherigen Druck verursachen oft dieses Problem, das Sie durch Feinabstimmung der Drucktemperatur, Verwendung der richtigen Düsen Größe und regelmäßige Reinigung beheben können.

Häufig gestellte Fragen

Was ist Stützfilament?

Stützfilamente sind temporäre Filamente zum Drucken von Strukturen, die komplexe Geometrien und Überhänge unterstützen. Sie sind in der Regel wasserlöslich und daher nach dem Drucken leicht zu entsorgen.

Was ist das beste Stützfilament für PLA?

PVA ist das kompatibelste Stützfilament für PLA aufgrund seiner Wasserlöslichkeit, einfachen Haftung und Drucktemperaturkompatibilität.

Was ist das beste Stützfilament für ABS?

HIPS ist die beste Ergänzung zu ABS-Filament, da beide Filamente die gleiche Drucktemperatur haben. Außerdem schmilzt HIPS leicht in Lösungsmitteln wie Limonen. Stützstrukturen haben es möglich gemacht, innovative und dennoch komplizierte Formen in unseren 3D-Drucken hinzuzufügen, weshalb Branchen wie die Luft- und Raumfahrt oder die Automobilindustrie es verwenden, um funktionale Teile zu drucken. Beim Drucken von Stützstrukturen müssen Sie bei der Wahl des Stützfilaments vorsichtig sein.