Formgenauigkeit von 3D-Drucken

In den meisten Slicern kann man einen Korrekturfaktor eingeben, meist 
auch für jede Achse einzeln. Das wäre ja richtig blöd wenn man beim 
zeichnen immer den Drucker im Kopf haben muss

>In den meisten Slicern kann man einen Korrekturfaktor eingeben
Ah, interessant, das wusste ich nicht. Ich verwenden den Slic3r. Mal 
sehen, ob es da eine Einstellung gibt.

Im Anhang habe ich mal einen Testkeil mit der Höhe 2.5mm - 3.5mm in 
Z-Richtung gedruckt.
Das Druckergebnis hat 4 Stufen:

2.7mm
2.9mm
3.2mm
3.5mm

Drucker ist ein Prusa I3.

Hier das STL-File, falls es jemand testen will.
Düsendurchmesser ist auf 0.4mm und LayerHeight auf 0.3mm.
Im ini-File stehen alle Werte.

Ich besitze zwar (noch) keinen 3D Drucker aber es gibt einige Faktoren 
welche eine Rolle spielen, darunter der Durchmesser der Düse, die 
Genauigkeit der X-Y-Bewegungen (Spiel, Schrittgröße etc...), das 
verwendete Material, etc...


In einem ortsansässigen Institut für Materialforschung haben sie mehrere 
modifizierte Ultimaker und bei einer Besichtigung haben sie sehr 
interessante Drucke gezeigt zum Beispiel 2 identische ineinander 
gedruckte dreidimensionale Gittergebilde welche nur ein minimales Spiel 
hatten und auch Passteile waren dort vertreten, diese waren von der 
Präzision echt top.

Interessant waren auch welche Vorteile sich durch die 3D 
Drucktechnologie ergeben, durch das Verfahren lassen sich beispielsweise 
kleine Katalysatoren fertigen mit einer riesigen Oberfläche.

Hier ist der G-Code.
Ein wenig unübersichtlich, das Ganze.

Ich habe mal nach 'Z' gesucht, die letzte Go-Zeile damit ist
G1 Z3.400 F7800.000

Also nehme ich an, er soll auf Z=3.4mm

Messen tue ich als größte Dicke 3.5mm auf der Fläche mit dem 
Meßschieber. Wobei ich an den Ecken auch bis zu 3.7mm messe, weil sie 
etwas abstehen.

> Welche Toleranzen haben eure 3D-Drucke wenn ihr mit dem Meßschieber
> nachmesst?

Bei ueblichen kleinen Teilen habe ich auch eine Genauigkeit von 
+/-0.1mm. Damit liegt man bereits im Bereich der Oberflaechenrauhigkeit. 
Es macht also keinen Sinn eine hoehere Genauigkeit anzustreben.
Bei speziellen unguenstig geformten Teilen kann es aber auch schonmal 
0.2mm werden.

Olaf

>chris schrieb:
>>>je nach herstellungsverfahren,

Kleiner Hinweis: Das habe nicht ich geschrieben, sondern Autor: c.m. 
(Gast)

Autor: Olaf (Gast)
Datum: 23.02.2018 06:32
>Bei ueblichen kleinen Teilen habe ich auch eine Genauigkeit von
>+/-0.1mm. Damit liegt man bereits im Bereich der Oberflaechenrauhigkeit.

Das finde ich erstaunlich. Bei meinem Drucker ist der Düsendurchmesser 
0.4mm, im Slicer ist eine Schichtdicke von 0.3mm eingestellt.
Deshalb müssen die Würstchen beim drucken etwas zusammengedrückt werden, 
so wie ich es im Bild dargestellt habe.

Die Messung des Testkeils oben ergibt für die Z-Richtung eine 
Quantisierung von 0.3mm.

Hallo,
0,3mm ist viel zu viel.
Als Faustregel sagt man maximal halber Düsendurchmesser.

Uwe

>0,3mm ist viel zu viel.
>Als Faustregel sagt man maximal halber Düsendurchmesser.
Das wusste ich nicht. Ich habe die Daten von anderen Files übernommen.
Allerdings frage ich mich, wo das ganze Material dann hin soll. Die 
Ergenisse jetzt sehen schon gut gefüllt aus.

Mittlerweile habe ich mal einen neuen Testkoerper für die Genauigkeit 
erstellt.

Es sind kleine Quader mit steigendem Durchmesser von 0.1mm in alle 
Raumrichtungen.
Man kann einen Meßschieber benutzen und die einzelnen Quader 
auszumessen.

Das Ganze ist mit OpenSCAD gemacht:

1

d_start=3.5;

2

d_end=4.5;

3

numberOfCubes=10;

4

z_basePlate=1;

5

6

7

y=0;

8

d=d_start;

9

s=(d_end - d_start)/numberOfCubes;

10

11

module quader(count,d,y)

12

{

13

    translate([0,y,0])

14

        cube([d,d,d]);

15

    translate([-d,y+d,0])

16

        cube([d,d,d]);

17

18

    echo(y);

19

20

    if(count<numberOfCubes)

21

    {

22

        quader(count+1,d+s,y+2*d);

23

    }

24

}

25

26

module basePlate()

27

{

28

    translate([-d_end,0,0])

29

        cube([d_end*2, d_end*2*numberOfCubes,z_basePlate]);

30

}

31

quader(0,d_start,0);

32

basePlate();

Messung X-Richtung:

3.55
3.53
3.67
3.81
3.90
3.98
4.1
4.23
4.29
4.44
4.54
4.65

Das sieht nach einer Quantisierung von 0.1mm in X-Richtung aus.

Messung in Y-Richtung:

3.58
3.65
3.78
3.9
3.98
4.12
4.22
4.32
4.4
4.5
4.68

Auch hier 0.1mm. Der letzte Wert reißt ein wenig aus.

Stefan Ernst (sternst)
>Wenn du die Layerhöhe reduzierst, passt der Slicer den Materialfluss
>natürlich entsprechend an.

Zumindest sollte er das tun.
Welchen Slicer verwendest Du?
Eine andere Frage: wenn ich die Schichthöhe von 0.3mm auf 0.2mm 
verändere, verlängert sich dann die Druckzeit um 50% ?

Timmo H. (masterfx)
1.
>Hast du dir den Drucker jetzt gekauft um etwas sinnvolles drucken oder
>um dich mit praxisfernen Testklumpen totzumessen?
2.
>Da hat jemand in Mathe aufgepasst ;-)

Deine Ausdrucksweise stört mich ein wenig. Könntest Du da etwas mehr 
Wert darauf legen?
Ansonsten wird das hier keine friedliche Diskussion.

Ich mache es einfach so aus Interesse. Die kleineren Formen könnte ich 
eventuell gebrauchen, um diese Gehäusekonstruktion machen zu können:

Beitrag "Re: FreeCad Grundlagen"

Dort braucht man Platten mit einer zur Nut passenden Höhe. Man könnte 
die Platten mit UHU-Allplast einkleben, dann wäre das mit der "Klemmung" 
wahrscheinlich weniger kritisch. Oder man muss sich irgendwelche 
federnden Element überlegen.

Ah, noch was: Ich habe den Gehäusedeckel von hier gedruckt.
Bei meinem Drucker erreicht dieser Deckel fast Spritzgussqualität:
Beitrag "Re: 3D Druck: Genhäusesystem?"
Deshalb vermute ich, dass das Design im STL File besonders gut zum Prusa 
I3 passt.
Bis jetzt hatte ich noch nie so ein gutes Druckergebnis, woraus ich 
schlussfolgere, dass man beim Design des Drucks auf die Eigenschaften 
des Druckers Rücksicht nehmen sollte.

Was ist der Unterschied? Beim Prusa gibt es nur einen Lüfter am 
Extruder.

Timmo H. schrieb:
> Es gibt zwei Lüfter. .. einen Partcooling Fan
> der via G-Code gesteuert wird. Letzterer ist ausschlaggebend für die
> Druckquali insbl. bei PLA Drucken

Das sieht man eindrucksvoll beim Tevo Tarantula Prusa I3 im Video. Der 
Bausatz kommt OHNE "Partcooling Fan".

https://www.youtube.com/watch?v=1u3Yk_E2AwM

Ab Minute 4:25 sieht man den Unterschied in der Druckquali direkt im 
Vergleich beim Druckergebnis. Erst nach Drucken einer Halterung für zwei 
Zusatz-Lüfter (und deren extra Kauf, weil nicht im Bausatz mit 
enthalten) sieht das Druckergebnis besser aus.

Das nächste Manke kommt dann auch gleich.

Bei Minute 5:24 sieht man wie mangelhaft die Befestigung des Z-Achsen 
Gestänges mit dem Schrittmotor anmutet. Die Halterung ist von 
Steifigkeit Lichtjahre entfernt und muss erst mal durch was Brauchbares 
(wieder selbst Gedrucktes) ersetzt werden, damit die Wackelei aufhört. 
Auch das bringt etwas mehr Qualität beim Druckergebnis.

Spulenhalter fehlt natürlich auch (Selbstdruck Nr. 3).

Warum die Hersteller solche Mankos nicht gleich im Bausatz ausräumen ist 
mir ein Rätsel. Aber solche oder ähnliche Probleme scheinen alle 
3D-Drucker Anbieter gerne ihren Kunden zu überlassen bzw. denen, die das 
auch erkennen.

Ansonsten sieht das Teil auf den ersten Blick gar nicht übel aus. Mir 
fehlt allerdings leider die Erfahrung um mir ein genaueres Urteil 
darüber (durch Vergleiche) zu bilden. Das Video finde ich jedenfalls 
gelungen.

>Ab Minute 4:25 sieht man den Unterschied in der Druckquali direkt im
>Vergleich beim Druckergebnis.
Danke für den Link. Da kann man den Unterschied wirklich gut sehen.

Ich habe mal ein wenig nach Designs für den Kühler gesucht. Es gibt zwei 
unterschiedlich Varianten. Eine mit Axial- und eine mit Radiallüfter.
Ich vermute, dass der Radiallüfter mehr Druck aufbauen kann als ein 
Axiallüfter.

https://www.thingiverse.com/thing:2375690

Wahrscheinlich ist es auch gut, wenn der Luftstrom hauptsächlich das 
Material und nicht die Düse kühlt, weil sonst die Heizleistung steigen 
muss.

Du brauchst nicht zu raten, Du kannst ihn hier direkt anschauen:
Beitrag "Re: 3D Drucker Prusa I3"

Hier werden einige Gründe für Maßungenauigkeiten beschrieben:

https://www.simplify3d.com/support/print-quality-troubleshooting/#dimensional-accuracy

Hardy F. schrieb:
> Alles Humbug schrieb:
>> Tevo Tarantula Prusa I3
>
> Ich habe mir voriges Jahr so ein Teil gekauft.
>
> Hatte keinerlei 3D-Druck-Erfahrung.
>
> Hab mich dann nur etwas belesen.
>
> Das Teil zusammengebaut - druckte auf Anhieb.

Inzwischen hab ich mir so viele 3D Drucker Videos reingezogen, dass mir 
auch die Probleme immer mehr auffallen. Drucken tun sie ja alle 
irgendwie, aber halt mit mehr oder weniger Fehlern, die wiederum Zeit, 
Geld und einiges an Mühe nach sich ziehen, damit diese am Druckgut nicht 
allzu auffällig sind. Sonst ist der Spaß schnell zu ende, z.B. wenn das 
Druckteil sich immer wieder beim Drucken ungewollt vom Druckbett ablöst. 
Oder aber hinterher kaum mehr ablösbar ist. Oder es werden feine Fäden 
ohne Ende gezogen, wo keine sein sollen. Oder es gibt Versatz beim 
Druck. Oder die Druckplatte ist schon von Beginn an uneben. Oder das 
Leveling ist äußerst mühsam. Oder der ganze Aufbau wirkt einfach zu 
labberig, verzieht sich schon bei leichtem Druck mit dem Finger. Oder ..

Wovon ich nach wiederholtem Hinschauen generell abgekommen bin sind 
Drucker, mit nur mit einer angetriebenen Z-Stange ausgestattet sind, 
d.h. nur einen Schrittmotor in Z-Richtung antreiben. Das wird nach 
meinem Gefühl beim Hochfahren immer zu etwas Ungleichheit in der Höhe 
auf den gegenüber liegenden Seiten führen. Da das Druckbett Leveling 
sich aber in Zehntel Millimeter Bereich bewegt, kann einem eine leicht 
hängende Seite dann ganze Genauigkeit wieder verhunzen. Ein Beispiel 
dafür wäre der CR 10,der in der Grundausstattung mit nur einer 
Z-Antriebsachse daher kommt, der mir ansonsten gut gefällt. Mit zwei 
Z-Antriebsachsen ist er mir aber wiederum etwas zu kostspielig.

Ausnahme bildet für mich der kleine Ender 3D. Der scheint tatsächlich 
auch so hervorragende Ergebnisse hin zu bekommen.

https://www.youtube.com/watch?v=pmxfPOm6fgo

Das ist für mich quasi ein kleines 3D "Druckwunder" und der Preis ist 
ebenfalls kaum mehr zu unterbieten. Einziges Manke, der Bauraum ist halt 
etwas begrenzt mit 150 x 150 mm.

Auch sagt Geschwindigkeit im Datenblatt erst mal nicht viel aus. Denn 
die kann auf Kosten der Druckqualität gehen, so dass man diese gar nicht 
nutzen kann oder möchte. Das Fehlen eines Gebläses auf das gerade frisch 
Gedruckte führt oft zu keinen befriedigenden Ergebnissen. Hier muss 
nachgebessert werden oder beim Kauf gleich darauf geachtet werden, dass 
nicht nur ein Lüfter zur Druckkopfkühlung vorhanden ist.

Worauf ich auch keine Lust habe sind Zollformalitäten. Das schränkt die 
Auswahl schon mal stark ein, weil dann nur noch Versender mit "German 
Warehaus" in Frage kommen.

Näheres dazu auch hier:

http://3d-drucker-portal.de/zollfrei-bei-gearbest-und-co/#welche-zolltarifnummer-gilt-fuer-3d-drucker

Die meisten der angesprochenen Probleme, insbesondere die angesprochene 
Stabilität, scheint mir der Anycubic i3 Mega sinnvoll gelöst zu haben.

https://www.youtube.com/watch?v=e5j1b3rKdvY

Vor allem das Leveling und der Sensor zur Erkennung des Filament Endes 
sowie die damit erneute Druckaufnahme an der abgebrochenen Druckstelle 
gefällt mir sehr gut.

I will give it a try.

;)

Bei den Druckern gibt es große Unterschiede.
Ziemlich gut scheint der Creality CR-10S zu sein.

Hier ein paar Tests für den senkrechten Druck mit meinem Prusa I3 pro.
Es gibt verschiedene Wanddicken 0,6mm 1mm und 1,5mm.

0,6mm geht gar nicht. 1,5mm bringt im Vergleich zu 1mm keinen Vorteil.

( Drucker: Prusa I3 pro, 0,4mm Düse, Slic3r, Schichthöhe 0,2mm )

Hier noch die STL-Files.

>Autor: US1 (Gast)
>0,3mm ist viel zu viel.
>Als Faustregel sagt man maximal halber Düsendurchmesser.

Für die Prusa-Drucker gibt es dazu ein ziemlich gutes Bild.
Dort wird eine Höhenauflösung von 0.05mm bis 0.25mm gezeigt.
Der Unterschied in der Druckzeit ist gewaltig:

0.25mm => ~40 Minunten
0.05mm => ~4  Stunden

Gestern ein Kollege diese Testrose auf seinem neuen Creality CR-10S 
gedruckt.

Das Ergebnis ist extrem gut, so dass ich es kaum glauben kann. Ich muss 
mal probieren, ob ich das auf meinem Drucker auch hin kriege.

Hier das Ergebnis aus meinem Drucker.

Ich habe mal auf Cura 2.7 mit 0.1mm Z-Auflösung umgestellt.

Immerhin, es sieht auch aus wie einer Rose .... woran könnte der 
Unterschied liegen?

>Das Größte Problem ist hier sicherlich erstmal das Modell, welches
>aufgrund der Blattdicke von < 0.5mm schlecht zu drucken ist

Wobei der Creality CR-10S mit dem selben Düsendurchmesser des Kollegen 
das Blatt wohl drucken kann.

>Des weiteren hast du auch noch ein paar Probleme mit deinen
>Retraction-Settings usw.

Die Einstellungen für den Creality kann man in CURA auswählen ebenso wie 
für den Prusa I3 ( wobei ich wohl einen Prusa I3 pro habe, was auch 
immer der Unterschied ist ).

Die Rose auf dem Creality wurde mit Cura 3.6 gedruckt. Ich habe Cura 2.7 
verwendet. Vielleicht gibt es da auch Unterschiede.

chris schrieb:
> Immerhin, es sieht auch aus wie einer Rose .... woran könnte der
> Unterschied liegen?

- feinere Düse
- geringere Geschwindigkeit, macht viel aus
- besseres Filament, macht auch erschreckend viel aus
- bessere Temperaturabstimmung, Deine scheint etwas zu heiss zu sein

Und: Die unregelmäßigen Stukturen deuten darauf hin, dass Dein Drucker 
entweder schwingt oder die Bänder nicht straff genug sind, so dass zu 
viel Spiel im Verfahrweg ist. Da solltest Du dringend mal ran.

Timmo
>Automatisch werden
>solche Spezialitäten selten gut gedruckt, da bedarf es schon etwas
>handarbeit

Du kannst ja mal die Rose drucken. Mal sehen, was die Einstellungen 
Deines Druckers so hergeben.

Karl
>Und: Die unregelmäßigen Stukturen deuten darauf hin, dass Dein Drucker
>entweder schwingt oder die Bänder nicht straff genug sind, so dass zu
>viel Spiel im Verfahrweg ist. Da solltest Du dringend mal ran.

An X- und Z-Achse gibt es Flügelschrauben. Ich habe sie ein wenig 
nachgezogen, wollte es aber nicht übertreiben. Wie kann man den 
feststellen, ob die Spannung OK ist?

chris schrieb:
> An X- und Z-Achse gibt es Flügelschrauben. Ich habe sie ein wenig
> nachgezogen, wollte es aber nicht übertreiben. Wie kann man den
> feststellen, ob die Spannung OK ist?

Die Flügelschrauben sind Mist, weil die keine Federspannung aufbauen und 
dem Zahnriemen die Federung überlassen. Sobald dessen Spannung - kann 
schon durch Erwärmung beim Arbeiten geschehen - nachlässt, hast Du 
wieder Spiel.

Es gibt auf Thingiverse bessere Halterungen für diese Aufnahmen, die 
kannst Du Dir drucken. ;-)

Ich hab auf meinen Riemen Spannfedern sitzen, sehen ähnlich aus wie die 
in Wäscheklammern. Du kannst auch die Flügelschrauben mit kräftigen 
Federn hinterlegen.

Ein anderer Grund für die "unruhige" Oberfläche können auch stockende 
Linearlager sein. Wenn Du die Motoren ausgeschalten hast, sollte sich 
der Tisch und der Druckkopf gleichmäßig verschieben lassen.

Timmo H. (masterfx)
>Die Rillen sehen für mich aber nicht unbedingt nach falscher
>Riemenspannung aus, sondern sind einfach ein Artefakt der Retraction.
>Auf einen Travel/Retraction Blob folgt eine dünnere Bahn.

Sollte die Retraction dann vergrößert oder verkleinert werden? Vor 
allem: wie hängt diese Einstellung mit der Düsentemperatur zusammen?
Vom Düsenreinigen und herausziehen des Filaments weiß ich, dass es beim 
raus ziehen bei höheren Temperaturen ziemlich lange Fäden zieht.

Hier der Vergleich der Testsäulen vom Drucker meines Kollegen und meinem 
Drucker. Selbst die 0,6mm Säule ist perfekt.

Vielleicht kann mal jemand von hier eine Säule drucken. In knapp einer 
Viertelstunde ist eine Säule gedruckt.

Die STLs: Beitrag "Re: Formgenauigkeit von 3D-Drucken"

Am 0,6mm Testsäulendruck sieht man sehr gut, dass der Druck auf Grund zu 
hoher Temperatur verlaufen ist.
Ich vermute die Qualitätsunterschiede zum Prusadrucker sind darin 
begründet, dass der Creality 10s zwei Lüfter am Druckkopf hat. Einen 
vermutlich um das Filament zu kühlen.

Ich habe hier mal einen Thread für die Frage nach der Filamentkühlung 
geöffnet:
Beitrag "3D Druck: Grundlagen Filamentkühler"

chris schrieb:
> Am 0,6mm Testsäulendruck sieht man sehr gut, dass der Druck auf Grund zu
> hoher Temperatur verlaufen ist.
> Ich vermute die Qualitätsunterschiede zum Prusadrucker sind darin
> begründet, dass der Creality 10s zwei Lüfter am Druckkopf hat. Einen
> vermutlich um das Filament zu kühlen.


ABS drucke ich mit abgeschaltetem Filamentkühler, sonst wird das nix. 
Falls dein Drucker derzeit also noch keinen extra Filamentkühler hat 
wäre ABS vielleicht eine Ausweichmöglichkeit für dich.

Danke für den Hinweis. Mittlerweile habe ich mir einen Radiallüfter 
angebaut, damit werden die Überhänge einwandfrei. Das Säulenmodell ist 
damit so gut wie vom Creality 10s. Leider ist es mir runter gefallen und 
zerbrochen, sonst hätte ich das Bild gepostet.

Ich hab vorhin mal probehalber für einen alten 50 mm Lüfter ein Häubchen 
gedruckt. Bei der schwachen Steigung geht der Überhang gut. Ich wollte 
es ursprünglich deutlich steiler, hat aber dem Slicer nicht gepasst.

Das PLA ist von Verbatim. Vergleichsweise preiswert und gerade dieses in 
Silber Metall Grau finde ich recht schick.