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Beim 3D-Druck ist die Wahl der richtigen Düse ein wichtiger Faktor für die Qualität des Ausdrucks. Eine Frage, die sich daher sehr oft stellt, ist: Sollte man einen eigenen Satz an Düsen je Materialtyp verwenden oder ist es ausreichend, einen Satz an Düsen für verschiedene Materialien zu haben?
Generell ist es kein Muss separate Düsen pro Material zu verwenden, in vielen Fällen macht es aber durchaus Sinn. Gerade wenn oft Materialien mit weit auseinander liegenden Temperaturbereichen verwendet werden, besteht die Gefahr, dass Materialreste in der Düse das Druckergebnis negativ beeinflussen. Hier macht sich ein separater Satz an Düsen je Material bezahlt.
Wie so oft, bringt jedoch jeder Vorteil auch den einen oder anderen Nachteil mit sich. Welche Vor- und Nachteile für bzw. gegen die Verwendung von eigenen Düsensätzen pro Material sprechen, behandle ich im weiteren Verlauf dieses Blogs.
Macht eine eigene Düse je Materialtype Sinn?
Wie eingangs schon geschrieben, ist es kein Muss einen eigenen Satz an Düsen in verschiedenen Durchmessern pro Material zu verwenden. Vor allem bei der Verwendung von Standardmessingdüsen ist es aber durchaus empfehlenswert. Wenn man Düsen mit speziellen Beschichtungen verwendet (z.B. die E3D V6 Nozzle X Düse), ist es sehr wahrscheinlich nicht notwendig. Letztendlich hängt es aber stark von externen Einflüssen wie Normen, Kundenanforderungen oder Einsatzzweck des Druckobjekts ab. Somit wäre diese Frage – wie so oft – ganz klassisch mit „Jain“ zu beantworten.
Ausgehend von meinen Erfahrungen der letzten Jahre sowohl im semiprofessionellen als auch im professionellen bzw. industriellen Bereich, kann ich diese Frage nur mit „Ja, es macht definitiv Sinn“ beantworten. Vor allem dann, wenn man häufig mit verschiedenen Filamenten in sehr unterschiedlichen Temperaturbereichen arbeitet und man professionelle Drucke anfertigen möchte. Manchmal sind es aber auch normative oder qualitative Anforderungen durch einen Kunden, die dich dazu zwingen entweder völlig neue Düsen zu verwenden, oder eben Düsen, mit denen zuvor nur ein bestimmtes Material und auch nur eine bestimmte Anzahl an Metern des jeweiligen Material verdruckt wurde.
Im semiprofessionellen Bereich sieht es anders aus. Hier geht es oft einfach nur darum Dinge zu drucken. Manchmal sind hier auch kleinere Defekte oder Unschönheiten in der Oberfläche zu verschmerzen. Dennoch sollte man auch hier dieses Thema nicht völlig vernachlässigen. Denn abgesehen vom negativen Einfluss auf das Druckergebnis, welcher durch Materialreste des zuvor verwendeten Filaments in der Düse entstehen kann, kann das Drucken mit ein und derselben Düse für alle Materialien auch zur Verstopfung der Düse und im schlimmsten Fall zu Schäden am Druckkopf führen. Selbstverständlich kann man das Problem auch hier mit Spezialdüsen wie der Brozzl Ruby 0,4 mm (Messing mit Rubin) oder der oben bereits erwähnten E3D V6 Nozzle X Düse umgehen, wenn man gewillt ist für eine einzelne Düse tiefer in die Tasche zu greifen.
Warum sollten eigene Düsen verwendet werden?
Wie erwähnt, bleiben nach jedem Druck geringe Mengen an Filament Resten in der Düse zurück, die beim nächsten Druck zu Problemen führen können. Abhängig davon, ob man von einem Filament mit niedrigeren Temperaturbereich zu einem Filament mit höherem Temperaturbereich wechselt, können die Auswirkungen unterschiedlich sein.
Wird von einem kälteren zu druckenden Material zu einem heißer zu druckenden Material gewechselt, kann es vorkommen, dass diese Filament Reste – sofern diese nicht im Zuge des Wechsels des Filaments aus der Düse kommen – aufgrund der höheren Temperaturen in der Düse verbrennen und erst im Zuge des Druckens aus der Düse kommen. Das kann zu Brandspuren im Druckobjekt führen.
Wird von einem heißeren zu einem kälteren Material gewechselt, erreicht die Düse möglicherweise nicht die Temperaturen die nötig wären, damit die Filament Reste so weit erwärmt werden, um in einen flüssigen Zustand überzugehen und aus der Düse extrudiert zu werden. Das kann zu einem eingeschränkten Filamentfluss oder im schlechtesten Fall bis hin zu einer total verstopften Düse führen.
Abgesehen von den im vorigen Abschnitt erwähnten qualitativen oder normativen Anforderungen, die ein Druckjob mit sich bringen kann, kann es manchmal aber auch einfach die Abrasivität des eingesetzten Materials sein, welche den Einsatz einer separaten, möglicherweise sogar speziellen Düse notwendig machen.
Welche Nachteile hat die Verwendung unterschiedlicher Düsensätze je Material?
Die größten Nachteile bei der Verwendung unterschiedlicher Düsen je Material, liegen zum Teil auf der Hand.
Die Anschaffungskosten für einen Satz an Standardmessingdüsen in den gängigen Durchmessern, wie z.B. das E3D V6 Fun Pack, liegen mit Stand Juni 2024 bei rund € 45,-. Wenn nun verschiedene Materialien gedruckt werden, sind möglicherweise schnell mal drei, vier oder mehr Sätze notwendig und schon sind € 150-200,- weg. Wenn es dann auch noch verschiedenen Spezialdüsen, z.B. die Brozzl Ruby 0,4 mm (Messing mit Rubin) um ca. € 90,- pro Stück benötigt wird, wird es sehr schnell unangenehm teuer.
Aber nicht nur die Anschaffungskosten sind zu berücksichtigen. Auch die zusätzlichen Aufwände für laufende Düsenwechsel vor jedem Druck und auch die Organisation/Verwaltung der verschiedenen Düsen ist nicht zu vernachlässigen.
Können Materialien mit ähnlichen Temperaturbereichen mit derselben Düse gedruckt werden?
Ja, selbstverständlich können Materialien mit ähnlichem Temperaturbereich mit derselben Düse gedruckt werden. Ich habe selbst lange Zeit nur einen Satz an Düsen für alle möglichen Filamente verwendet. Wie weiter oben in diesem Post geschrieben, ist es generell nicht vorgeschrieben bzw. verpflichtend eigene Düse je Material zu verwenden.
Wenn man also nicht den vollen Wahnsinn an Zeit-, Platz- und Organisationsaufwand sowie Kosten auf sich nehmen möchte, dann ist es durchaus ein vernünftiger Ansatz, Materialien mit ähnlichen Eigenschaften bzw. Temperaturbereichen zu kombinieren.
Ist das Reinigen der Düse eine brauchbare Alternative zu verschiedenen Düsensätzen?
Das Reinigen der Düse stellt eine gute aber keineswegs perfekte Alternative zu separaten Düsensätzen dar. Grundsätzlich ist es kein Fehler die Düse mit Reinigungsfilament zu reinigen, und mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit, wird das in den meisten Fällen auch genügen.
Absolute Gewissheit, dass damit auch wirklich alle Reste des alten Filaments entfernt wurden, hat man allerdings nicht.
In diesem Zusammenhang kann ich euch neben dem oben verlinkten Reinigungsfilament dieses 3DJake - Düsenreinigungsset sehr empfehlen.
Wie kann man mehrere Düsensätze sinnvoll verwalten?
Betreffend Verwaltung der verschiedenen Düsensätze bieten sich verschiedene Ansätze an, die natürlich auch ein wenig davon abhängen, wie die Düsen beschafft werden.
Wird ein kompletter Düsensatz gekauft, wie z.B. dieses E3D V6 Fun Pack oder E3D V6 Pro Pack, bietet sich natürlich an, dass man die Dose, in welchem der Düsensatz geliefert wird, für eine bestimmte Materialtype verwendet.
Werden die Düsen je nach Bedarf einzeln gekauft, dann werden diesem Fall meist in kleinen wieder verschließbaren Plastiktütchen geliefert. Auch diese können natürlich mit entsprechender Beschriftung zur Aufbewahrung verwendet werden. Alternativ bietet sich auch an, kleine – oder auch größere – Behälter zu Aufbewahrung der Düsen selbst zu drucken. Wozu hat man denn schließlich einen 3D-Drucker.
Auf der Plattform thingiverse.com sind einige sehr kreative Vorlagen für die Aufbewahrung von Düsen zu finden.
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