Korrekte Bohrlöcher und Wellen in CAD für 3D-Druck

[Jean-Luc]

Hallo

Hat schon jemand versucht 1mm Loch zu Drucken oder kleiner sogar? Bringt es was 0,2mm Düse zu benutzen falls 0,5mm? Wie genau werden die Löcher platziert auf die Fläche?

Gruß
Jean-Luc

[rf1k_mjh11]

Jean-Luc,

Kleine Löcher sind generell problematisch. Die meisten Slicer haben dabei mit der Maßhaltigkeit schwierigkeiten. Da gibt es hier im Forum schon einiges darüber zu lesen. Auch im Internet, z.B. hier bei Slic3r.
Ich selbst habe ein (Kalibrier-)Objekt mit Löchern in Zwei-zehntelschritten von 1mm-4mm gezeichnet, Beim Drucken musste ich länger an den Einstellungen tüfteln, bis das 1mm Loch brauchbar war (Durchm. ca. 0.8mm).
Das selbe Objekt ließ ich bei einem kommerziellen 3D-Drucker auch fertigen (in ABS und PLA). Bei den gelieferten Teilen war das kleinste Loch ca. 0.3, bzw. 0.5mm statt der geforderten 1mm.



Ich habe seinerzeit Skienforge als Slicer eingesetzt, da es eine eigene Option für kleine Löcher hat. Ansonsten setzte ich Slic3r ein, da es viel einfacher zu handhaben ist, und auch viel schneller.

Die Platzierung der Löcher ist so exakt wie die Auflösung des Druckers, also beim RF1000 sehr gut, besser als 0.01mm. Nur beim Durchmesser spielt zusätzlich der Slicer und somit die verwendeten Algorithmen und getroffenen Einstellungen mit eine Rolle.

mjh11

[Jean-Luc]

Hallo rf1k_mjh11

Danke für die schnelle Antwort.

Der Drucker baut ein Wand um die Löcher, dann nachher kann man es leicht bohren, oder wie war dein Kalibrier Objekt?
Bei 1 cm dicker Platte, Druckt der Drucker kein volles Material, oder?
Kleinerer Düsen mit 1,75mm Filament bringt dann auch nicht viel besseres Ergebnis wegen die Z-Achse, oder?

Jean-Luc

[rf1k_mjh11]

Jean-Luc,

Der Drucker baut ein Wand um die Löcher, dann nachher kann man es leicht bohren, oder wie war dein Kalibrier Objekt?
Bei 1 cm dicker Platte, Druckt der Drucker kein volles Material, oder?
Kleinerer Düsen mit 1,75mm Filament bringt dann auch nicht viel besseres Ergebnis wegen die Z-Achse, oder?

Der Drucker baut eine Wand ...:
Wie der Drucker letztlich das Objekt erzeugt ist alles Einstellungssache. Im Prinzip ist es richtig, dass eine Wand gebaut wird. Diese Wand wird 'Perimeter' genannt. Nur muss es nicht als erstes gedruckt werden, es kann auch als letzter Vorgang gemacht werden (pro Layer, natürlich).

Bei 1cm dicker Platte, Druckt ....
Der Drucker macht auch hier was der User spezifiziert. Üblicherweise spezifiriert man einen geringeren Wert als 100%. Das hängt aber vom Verwendungszweck des Objekts ab. Ich gebe meist zw. 20% bis 50% vor, habe aber auch für hoch beanspruchte Teile schon 75% vorgegeben. Beim Loch-Kalibrierstück werden es an die 20% gewesen sein.

Kleinerer Düsen mit 1,75mm Filament ....
Der Düsendurchmesser hat schon einen Einfluss auf die Maßhaltigkeit (und Detailtreue) des gedruckten Objekts. Der Einfluss ist sogar positiv. Es hat aber ein Nachteil den es einzurechnen gilt. Eine kleinere Düse erzwingt eine geringere Layer-Höhe. Zum Beispiel: mit einer 0.5-er Düse kann ich noch 0.4mm Layer-Höhe verwenden (besser noch: 0.35mm). Mit einer 0.3-er Düse maximal 0.24mm (besser: 0.21mm). Folglich müssen mehr Layer gedruckt werden, die eine längere Druckdauer nach sich ziehen.
Kleinere Düsen sind auch 'wartungsintensiver', um es politisch auszudrücken, sie sind anfälliger auf Verstopfungen, profitieren von, oder eher 'erzwingen ' exaktere Einstellungen, und benötigen höheren Extrusionsdruck. Trotzdem haben kleinere Düsendurchmesser ihre Berechtigung. Ich habe 0.3, 0.4 und 0.5mm.
Der Filamentdurchmesser, ob 1.75 oder 3mm, hat theoretisch keinen Einfluss, obwohl sich in letzter Zeit die Tendenz zu 1.75mm bewegt. Ich habe hier auch beide Varianten.

... dann nachher kann man es leicht bohren ...
Man sollte darauf achten, wenn man vor hat die zu kleinen Bohrungen aufzubohren, dass man beim Slicen mehrere Perimeter vorschreibt. Hat man nur 1 Perimeter ('Wand') und die Borhung ist 3mm statt z.B. 4mm, wird praktisch die gesamte Wand 'weggebohrt'. Dann ist mit der Festigkeit ziemlich vorbei, ganz zu schweigen von einer eventuellen Wasserdichtigkeit.

Zum Schluss einige Bildschirmabdrücke mit dem Loch-Kalibrierteil mit verschiedenen Füllgraden (und -muster) und 2, bzw. 4 Perimeter.
EDIT: Das Prozentzeichen im Dateinamen geht verloren: Es handelt sich um 100%, 30% und 20% Füllungsgrad.

mjh11

[Jean-Luc]

Hallo rf1k_mjh11

Danke für die wertvolle Antwort.
Das Material Wahl, hat auch noch bestimmt Einfluss auf die Genauigkeit, des druck.

Jean-Luc

[Digibike]

Hi,

Der Filamentdurchmesser, ob 1.75 oder 3mm, hat theoretisch keinen Einfluss, obwohl sich in letzter Zeit die Tendenz zu 1.75mm bewegt. Ich habe hier auch beide Varianten.
mjh11

Super erklärt! Aber wenn ich noch was anmerken darf zum Filamentdurchmesser:
ist doch sehr Theoretisch, oder beziehst du das jetzt nur auf das Problem der Bohrlöcher an sich?
Allgemein ist schon ein erheblicher Unterschied zwischen 3 mm und 1,75 mm in der Dosierung.
Bei Analog wäre es im Prinzip kein Unterschied, bei Digital, aufgrund der Auflösung halt schon.
Der Extruder hat, wie alle Stellmotoren, ja nur seine max. Auflösung Pro Umdrehung. Jeder
Teilschritt hat so und so viel Winkelgrade. Hier muß dann auf oder ab gerundet werden, weil eben
die Auflösung an der Grenze ist. Bei 3mm geschieht das öfter das ich einen zwischenschritt bräuchte,
als bei 1,75 mm. Je weniger Material pro Teilschritt gefördert wird, desto genauer komm ich ans gewünschte
Ergebnis, allerdings machen sich äußere Störeinflüsse auch deutlicher Bemerkbar (Schwankungen im Durchmesser...).

Das aber nur als Ergänzung zu den unterschiedlichen Durchmessern...

Gruß, Christian

[rf1k_mjh11]

Christian/Digibike, Jean-Luc,

Korrekt, der Filamentdurchmesser hat auf den entstehenden Bohrungsdurchmesser 'theoretisch' keinen Einfluss. Vorausgesetzt, der Drucker wurde ordentlich auf den Filamentdurchmesser kalibriert.

In Wirklichkeit spielen andere Faktoren mit. Zum Beispiel wird sich das 1.75-er Filament, bei gleicher Federvorspannung, tiefer in das Rändelrad hineindrücken, was wiederrum einen anderen Abrollradius hervorruft, welcher zu einem geringfügig geringeren Materialausstoss führt. Daher sollte der Drucker (eigentlich nur der Extruder vom Drucker) auf den geänderten Filamentdurchmesser kalibriert werden.

Christian/Digibike hat recht, bei einem 3mm Filament wird, identische Hardware vorausgesetzt, pro Motorschritt ca. 3 Mal so viel Material gefördert als wenn 1.75mm Filament im Einsatz ist. Dadurch lässt sich, bei 1.75mm Material, genauer dosieren.
Bei Verwendung von 32 Mikroschritten werden pro Mikroschritt ca. 0.0382mm³ Material gefördert, bei 3mm Filament, im Vergleich zu 0.0129mm³ pro Mikroschritt beim 1.75-er Material.
Rechnet man diese Volumensangaben in Raupenlänge um, entsprechen diese ca. 0.194mm (3mm Filament) gegenüber 0.066mm (bei 1.75mm Filament) unter Verwendung einer 0.5mm Düse und einer ebenso breiten Raupe.
Fragt sich nur, ob diese geringen Mengen/Längen sich bemerkbar machen.

mjh11

P.S. Jean-Luc: would it help if the replies were in English?

[Jean-Luc]

rf1k_mjh11

Antwort auf Deutsch, langt mir, Danke.

Sobald Ich mein Drucker bekommt, werde Ich auch mal paar versuche machen, um 1 mm Löscher zu Drucken.
Ich habe bei die Idee das es mit ein zweites X und Y Schiene stabiler wird, das man langsam hoch fahren muss mit die Z Achse und ein 1,75 mm Filament mit 0,3 mm Düse einsetzen sollte.

Jean-Luc

[Digibike]

Hi Jean-Luc,

Y zusätzlich stabilisieren ist eine gute Idee! X wäre wohl etwas übertrieben bei Single-Extruder (ist jetzt aber
meine Persönliche Meinung - also nicht abhalten lassen, nur vorher schauen, ob Y nicht schon die
gewünschte Stabilisierung bringt - verursacht ja auch kosten und treibt die bewegliche Masse in die Höhe...).
Bei einer 0,3 mm Düse würde ich es mit 0,65 mm Radius für ein 1 mm Loch versuchen. Das die Extruierte
Menge bei so feinen Bohrungen exakt stimmen muß, versteht sich von selbst...
Ich für meinen Teil addiere zum Bohrloch-Durchmesser immer den Düsendurchmesser dazu - da komm ich
sehr genau auf die gewünschten Maße - wie gesagt, vorrausgesetzt, die Extruierte Menge paßt - wenn zuviel
gefördert wird, wird zuviel gefördert und das wird immer in den freien Raum abfließen - in dem Fall das Bohrloch
halt und es verkleinern...

Gruß, Christian