Ich habe nun noch etwas gekrübelt.

Zu meiner Schulzeit galten auch Kunststoffe zu festen Stoffen.
Also nicht komprimierbar.
Das von mir verlinkte von WIKIPE gibt natürlich was zum Nachdenken auf.

Vermutlich kommt es darauf an, wie genau man nachmessen tut.
Es ist ein gewaltiger Unterschied, ob man einen weichen Werkstoff mechanisch in verschieden Richtungen verformt,
oder diesen im Volumen komprimiert, ohne das er Poren hat wie ein Schwamm.

Wenn ich mir es so überlege wie die Molekülstrukturen unsere Thermoplaste aussehen,
dann sollten die sich schon komprimieren lassen.

Wen es interessiert: Teilkristallin oder Amorph.

Zwischen den Molekülen gibt es mehr oder weniger Platz.
Dieser Platz sollte sich auch komprimieren lassen.

Der Roh Kunststoff wird von der Raffinerie zwar mit einem Spezifischen Gewicht ausgeliefert,
aber es gibt keine exakte Angaben wie lange die Molekülketten tatsächlich sind.

Bei PE gibt es jedoch in eine kleine Unterteilung, zwischen PE HD und PE LD Material.
Ich gehe davon aus, der Hersteller weiß es selber nicht genau.

Und nun ein praktisches Beispiel, warum sich keiner aus der Kunststoffindustrie darum kümmert:
In meinen Anfangsjahren habe ich unter anderem auch Spritzgussmaschinen eingestellt.
Ein kompletter Produktionsablauf für ein Spritzteil, nennt sich Zyklus Zeit.

Ich nehme hier nur zwei Zeiten heraus.

1.) Einspritzt Druck.
Ist dieser zu hoch und das Werkzeug ist etwas kompliziert aufgebaut können folgende Probleme auftreten:

Wenn der Kunststoff durch kleine Kanäle schnell fließen muss, erwärmt sich dieser so stark,
dass er wegen der hohen Reibung in die Zersetzung geht. (Meistens ein Konstruktionsfehler vom Werkzeugmacher).
Das gibt dann später Sollbruchstellen im Spritzteil.

Hat das Werkzeug Sacklöcher wo ungenügend oder auch keine Entlüftung besteht,
baut sich dort ein Gegendruck auf.
Entweder dieses Sackloch wird nun ungenügend (mit zu wenig Spitzdruck) gefüllt,
oder es kommt dort zu einer kleinen lokalen Explosion.
Ich nenne das einfach den Diesel Effekt.
Häufig solche kleine Explosionen im Werkzeug, hinterlassen natürlich auf Dauer einen Schaden im Werkzeug.

2.) Druckhaltezeit.
Es ist die Zeit nach dem Einspritzen.
Die sollte anstehen, bist der Kunststoff abgekühlt ist.

Mein früherer Chef hatte immer gerne an dieser Zeit gedreht. (Zeit ist Geld)
Leider ist es so, wenn der Kunststoff nicht komplett abgekühlt ist und schon aus der Form geworfen wird,
dann schrumpft der noch mehr nach und das Spritzteil zeigt eine maßliche Veränderung auf.

Ich möchte damit andeuten, wenn wir einen bereits aufgeschmolzenen Kunststoff noch komprimieren wollen,
dann sind die erforderlichen Drücke mit Sicherheit so hoch, dass uns da was um die Ohren fliegt.

Ich rede hier von ein paar hundert Bar Druck.

LG AtlonXP

Danke für die super interessante Erklärnung

Und ja du hast natürlich recht.

Im Detail ist alles komprimierbar, auch Wasser, was gemeinhin als inkompressibel gilt. Auf Wikipedia sind einige Kompressionsmodule angegeben, leider keine für Polymere, aber z.B. für Öl. Der ist zwar geringer als der für Wasser, aber immer noch in der gleichen Größenordnung um 1GPa. Das bedeutet für eine Volumenänderung von z.B. 1% wird ungefär 1%*1GPa = 10MPa = 100 bar benötigt. Das ist allerdings in unserem Zusammenhang gar nicht so viel, wie man denkt. 1 bar ist (salopp gesagt) 1 kg pro cm^2. Wir haben z.B. einen Filamentdurchmesser von 1.75mm, das entspricht einer Fläche von ca. 0.03cm^2. Um 100 bar Druck zu erzeugen brauchen wir demnach 3kg Kraft (ich schmeiße hier mal munter Gewicht und Kraft durcheinander zur besseren Veranschaulichung). Die werden wir eher nicht aufbringen können, ohne dass das Filament sich in Falten legt, außerdem hätten wir dann erst 1% Volumenänderung.

Und schließlich kann uns die temporäre Volumenänderung herzlich egal sein. Wir extrudieren schließlich durch den Vorschub von unkomprimiertem Material und interessieren uns für das Volumen des ebenfalls unkomprimierten Materials, nachdem es die Düse verlassen hat. Was das Volumen dazwischen macht, ist uns im Grunde egal.

Das macht die ohnehin kruden Theorien, die in diesem "Einstellfahrplan" dargelegt werden, noch sinnloser...

Aber mal zurück zum eigentlichen Thema: Ich hatte angefangen, mich mit dem Thema zu befassen, weil ich den Eindruck hatte, dass ich bei bestimmten Materialien eine Unterextrusion habe. Das Thema Laywood habe ich inzwischen drangegeben, denn dort wird die Unterextrusion durch eine (meist nur temporäre) Verstopfung der Düse verursacht - das Holz in dem Material ist einfach zu grob (zumindest für 0.4mm Düsen). Bei ABS habe ich aber einen ähnlichen Eindruck. Vielleicht ist auch der falsch, ich suche einfach eine Möglichkeit das zu prüfen. Denkbar wäre es ja, denn bei weichen Materialien gräbt sich das Ritzel ggf. tiefer ins Filament ein, so dass der effektive Durchmesser des Ritzels kleiner wird.

@mhier Post #1:

Das mit dem einwandigen Kalibrier-Würfel funktioniert nicht so gut.
Woran das genau liegt weiß ich auch nicht, aber ich denke,
dass bei einem Perimeter der Überlapp der Shells nicht korrekt berücksichtigt wird.
-> Also ist so die Breite der Schmelzbahn etwas höher als die Extrusion width.

Mach lieber mindestens 2-3 Perimeter und messe dann mal.
Flow sollte bei normalem Filament (kein Wood oder Faserverstärkt) +-5% maximal zu ändern sein - sonst sind die E-Steps schon komplett falsch.
(Meine Meinung.)

Hallo mhier,

mhier hat geschrieben: Und schließlich kann uns die temporäre Volumenänderung herzlich egal sein. Wir extrudieren schließlich durch den Vorschub von unkomprimiertem Material und interessieren uns für das Volumen des ebenfalls unkomprimierten Materials, nachdem es die Düse verlassen hat. Was das Volumen dazwischen macht, ist uns im Grunde egal.

Die Aussage ist so nicht ganz richtig.
Wir schieben oben in unser Hot End 100% rein.
Unten kommen dann etwa 110% raus.

Die 10 % setzen sich hauptsachlich aus dem Ausdehnungskoeffizient und etwaige Ausgasungen zusammen.
Die Ausgasung entsteht bei ABS aus der bereits einsetzenden Zersetzung.
Das ausgasen ist bei ABS ein dynamischer Prozess, der sich mit einer Temperatur Erhöhung erhöht.
Wir müssen nun mal ABS mit sehr hohen Temperaturen verarbeiten wegen dem Layerbonding.

Bei PETG könnte das Gas aus Glykol Zersetzung entstehen.
Eine geringere Rolle schätze ich als Wasserdampf ein.
Unser Hot End hat wie ein echter Extruder, eine Entgasungszone nur nicht ganz so effektiv.

Manche meinen, dass es besser ist bei PLA den Hauptmulti auf 97 % zu stellen.
Da könnte was dran sein, ich möchte es aber nicht bestätigen.

Ob in der Slicer Berechnung schon Korrektur Werte einfließen, weiß ich nicht.
Auf jeden Fall können es nur Näherungswerte sein.

Und nun zum Drucken:
Es gibt keine ideale Einstellung für unsere Slicer.
Bei Überhängen zu drucken, sind niedrige Layerhöhen mit wenig Digits,
also Extrusion Width nahe dem tatsächlichen Düsendurchmesser, von Vorteil.
Z.B.: LH 0,1 mm und EW 0,4 mm mit einer 0,4 mm Düse.

Wenn man nun aber Hohlräume überspannen muss, ich rede jetzt einfach ein Fläche schließen über dem Infill.
Ist die oben genannte Einstellung nur Schrott!
Es fehlt der Düse Gegendruck, darum fällt der Druck in der Düse soweit ab,
dass die Löcher nicht überspannt werden, es gibt dann einfach nur Streusel Kuchen weil die Düse drucklos arbeiten muss.
Du könntest dies als Unterextrusion deuten.

Wenn du nun das Gleich Teil mit dieser Einstellungsänderung druckst:
LH 0,15 oder 0,2 mm und EW 0,4 mm mit einer 0,4 mm Düse.
Wirst du erstaunt sein was dann passiert…

Für diese Spielerei empfehle ich den C… Flaschen Öffner zu drucken.
Der ist hierfür eine Ideale Übung.
Für meine ABS drucke, war der auch ein Indekator wie stabil ich den Öffner hinbekomme.
Ich habe einfach die Bierkisten gezählt, wo der gepackt hatte, bis er gebrochen war!

Dies ist der wahre Grund, warum ich den Einstellfahrplan für eine Schnaps Idee halte.

Auch schließe ich mich anwofis Meinung an.
Wenn gewünscht, stelle ich meine verbesserte Flaschenöffner STL zur Verfügung.

LG AtlonXP

Guten Morgen,

was mir noch zu dem Thema einfällt ist, dass der Flow keine fest einzustellende Größe ist:

Bei ABS ist es z.B. ratsam etwas den Flow hochzusetzen für leichte Überextrusion.
Damit erhöht sich die Festigkeit des Bauteils etwas, da die Schichten mit Druck ineinander gepresst werden.
(So wir AtlonXP schreibt.)

Hab' mal dazu ein Paper rausgesucht:
http://ode11.com/publications/sme_rp_2001.pdf

Hier wird mit negativer "Air gap" gearbeitet (wie tief die Schichten eingeimpft werden):
das sollte ähnlich zu erhöhtem Flow sein, wodurch die gemessene Zugfestigkeit steigt.

PLA und PETG ist der Flow ca. 1.0 bei mir.

Sonst aufpassen: manchmal ist das Filament keine 1.75mm sondern im Schnitt nur 1.70 o.ä., dann hat man schon ein paar Prozent Unterextrusion...

Grüe, anwofis

AtlonXP hat geschrieben:Die 10 % setzen sich hauptsachlich aus dem Ausdehnungskoeffizient und etwaige Ausgasungen zusammen.

Wärmeausdehnung ist natürlich ein gewisses Thema, allerdings ist das kompliziert. Interessant ist auch hier das Volumen nach Abkühlung, und das ist wieder identisch zu dem, was wir oben reinschieben. Allerdings ist das in dem Fall nicht alleine interessant, denn das ist ein dynamischer Prozess. Und die Abkühlung findet u.U. nicht auf Raumtemperatur statt sondern auf Bauraumtemperatur. Das macht bei ABS natürlich einen Unterschied, andernfalls gäbe es eben wegen der dynamischen Effekte Wrapping. Allerdings geht der in die andere Richtung: Das extrudierte Material ist heiß und nimmt deswegen ein größeres Volumen ein, das würde also Überextrusion bedeuten.

An Ausgasungen hatte ich tatsächlich noch nicht gedacht. Sofern die im Material eingeschlossen bleiben, vergrößern sie natürlich das Volumen, verringern aber auch die Stabilität...

Manche meinen, dass es besser ist bei PLA den Hauptmulti auf 97 % zu stellen.

Wegen der Ausgasungen? Die Wärmeausdehnung dürfte gerade bei PLA ja eher zu vernachlässigen sein...

Ob in der Slicer Berechnung schon Korrektur Werte einfließen, weiß ich nicht.

Bestimmt nicht, denn es gibt ja keinerlei Einstellung dazu, was das Material für Eigenschaften hat.

Es gibt keine ideale Einstellung für unsere Slicer.

Es gibt zumindest für jede Situation eine optimale Einstellung. Wenn man die schon mal finden könnte, wäre viel gewonnen. Wenn man dann in einem Druck mehrere Situationen hat, braucht man einen Kompromiss. Mein Ziel ist es, einen akzeptablen Kompromiss für alle (gängigen) Situationen zu finden - wenn es mir wichtig ist, kann ich ja immer noch für den einzelnen Druck die Parameter optimieren.

Wenn man nun aber Hohlräume überspannen muss, ich rede jetzt einfach ein Fläche schließen über dem Infill.
Ist die oben genannte Einstellung nur Schrott!
Es fehlt der Düse Gegendruck, darum fällt der Druck in der Düse soweit ab,
dass die Löcher nicht überspannt werden, es gibt dann einfach nur Streusel Kuchen weil die Düse drucklos arbeiten muss.
Du könntest dies als Unterextrusion deuten.

Hm... Ich drucke mit solchen Einstellungen (0.4mm Düse und EW, 0.1mm Layerhöhe). Streuselkuchen gibt es nicht. Meine Brücken sind generell nicht ideal, das kann bei einer geringen Layerhöhe im Vergleich zur Düse auch nicht klappen, aber aus anderen Gründen. Ich kompensiere das duch eine größere Anzahl an Top-Layern. Nur bei sichtbaren Brücken hilft das natürlich nicht, das hast du ja an meinem Benchy neulich schon angemerkt

Das hat aber nix mit Druck zu tun. Erstmal muss man zwischen dem Druck in der Düse und dem Druck außerhalb der Düse unterscheiden. Bei einer Brücke ist erstmal der Druck außerhalb der Düse immer quasi 0, denn es gibt ja nichts, was Gegendruck erzeugen könnte. Die Raupe wird in die Luft gedruckt und kann nicht plattgedrückt werden. Deshalb ist hier eine Layerhöhe optimal, die möglichst nahe am Düsendurchmesser ist.

Der Druck innerhalb der Düse hängt von vielen Faktoren ab. In gewissen Grenzen dürfte er relativ unabhängig vom Aussendruck sein. Wenn der Aussendruck so groß wird, dass der Innendruck signifikant steigt, haben wir vermutlich ein ernstes Problem: Das Material kann nicht mehr in der Menge aus der Düse austreten wie es soll. Die Filamentförderung wird (wenn der Zustand anhält) auf die eine (Durchrutschen am Ritzel) oder andere (Schrittverlust des Extrudermotors) Weise nachlassen.

Umgekehrt kann man den Innendruck aber sehr einfach steigern, selbst wenn der Aussendruck 0 ist: Schneller Drucken. Ich habe kürzlich noch beim v2 Hotend (3mm) wieder festgestellt, was ich früher schon bemerkt hatte: es gibt eine relativ hohe Mindestgeschwindigkeit, mit der das Hotend noch vernünftig arbeitet. Es geht natürlich nicht um die Druckgeschwindigkeit in X/Y, sondern um die Extrusionsgeschwindigkeit. Die kann ich steigern, indem ich entweder schneller in X/Y fahre, oder aber indem ich die Layerhöhe vergrößere.

Das ist zufällig der selbe Parameter in der selben Richtung wie mit den Brücken, hat aber nichts miteinander zu tun. Beim E3Dv6 Hotend (1.75mm) ist diese Mindestgeschwindigkeit deutlich niedriger (in Volumen pro Zeit). Ich kann nicht sagen, ob der entscheidende Faktor der Filamentdurchmesser ist oder der Hotend Typ. Ersteres ist durchaus denkbar, wenn der E-Motor einfach nicht mehr genau genug arbeitet (also wenn zu wenig Schritte pro Sekunde passieren, wird es ja logischerweise irgendwann problematisch).

Natürlich ist der Aussendruck relevant für die Stabilität, das stellt glaube ich niemand ernsthaft in Frage. Da kann man sich mit einer höheren EW behelfen, aber auch eine niedrigere Layerhöhe hilft - die Raupe muss ja viel stärker flachgepresst werden. Meiner Erfahrung nach haben Drucke mit einer höheren Layerhöhe eher eine geringere Stabilität.

Dies ist der wahre Grund, warum ich den Einstellfahrplan für eine Schnaps Idee halte.

Im Einstellfahrplan verwechseln die auch munter die verschiedenen Drücke. Die wollen Oozing verhindern und sprechen die ganze Zeit davon, den Innendruck niedrig zu halten. Ist halt blöd, dass der Innendruck weitgehend von der Druckgeschwindigkeit abhängt und auch gar nicht wirklich zum Oozing beiträgt. Vor allem ein gut eingestelltes Advance sollte jeden Einfluss des Innendrucks eliminieren.

anwofis hat geschrieben:was mir noch zu dem Thema einfällt ist, dass der Flow keine fest einzustellende Größe ist:

Yepp, genau deswegen hatte ich die Idee, ob man ihn nicht durch eine Messung bestimmen kann - für jedes Filament samt Druckeinstellungen getrennt versteht sich.

Bei ABS ist es z.B. ratsam etwas den Flow hochzusetzen für leichte Überextrusion.
Damit erhöht sich die Festigkeit des Bauteils etwas, da die Schichten mit Druck ineinander gepresst werden.
(So wir AtlonXP schreibt.)

Ich halte eine bewusste Überextrusion für keine gute Idee. Wenn die Extrusionsmenge stimmt, gibt es bessere Methoden, den Aussendruck zu erhöhen (EW und LH).

Hab' mal dazu ein Paper rausgesucht:
http://ode11.com/publications/sme_rp_2001.pdf

Bin mir unsicher, wie die das genau meinen. Die sprechen von einer Air Gap zwischen den Beads (= Raupen), es ist aber nicht klar, ob sie die zusammengedrückten Raupen meinen, oder die Raupen in der Form, wie sie aus der Düse kommen (also noch kreisrund).

Hallo mhier,
heute hast du da aber in die Tasten gehauen.
Ich habe heute an manchen Stellen Mühe, folgen zu können.

Zum echten Bridging:
Mit ABS lässt es sich schlecht Brücken bauen.
Der Grund ist, es kommt etwas Pastös aus der Düse.
Und mit diesem Material gibt es auch den Streuselkuchen…

Dieses Material hat es wirklich gerne, dass die Düse bei dem Brückenbauen volles Rohr extrudiert.
Man muss sonst angsthaben, dass sonst einem der Faden reißt.
Durch das Eigengewicht hängt der auch gerne durch.
Ich glaube man kann hier mit ein paar Tricks das Ergebnis noch verbessern.
Leider konnte ich es bis jetzt, noch nicht ausprobieren.

Wenn man aber PLA oder PETG (beölt) verwendet,
genügen dünne Fäden für den Anfang, um darauf aufzubauen.

Es geht besser, wenn man mit der Temperatur weiter hoch geht.
Kurz um, das Material wo zum Stringing neigt, ist gut für Bridging.

Ich bleibe bei meiner Empfehlung den C... Flaschenöffner zu drucken, am besten aus ABS.
Mir sind dort einige Lichter aufgegangen über die Zusammenhänge mit dem Düsendruck
und dem Rückstau oder auch keinem Rückstau.

Wenn ich heute ein Kompliziertes Teil mehrfach hinter einander Drucke,
dann kommt es oft vor, das ich den G Code von Hand nach korrigiere.
Oft sind es die Parameter Flow und Speed.

Mein Eindruck zum E3D V6:
Als ABS Drucker muss ich sagen, es hat einfach mehr Dampf auf der Düse.

Ich kann ABS mit der dreifachen Geschwindigkeit drucken wie vorher mit dem V2.
Die Digits sind viel niedriger, auch im Vergleich 3,0 mm zu 3,0 mm Schmelzdraht.

Dass das E3D V6 eine höhere Mindestgeschwindigkeit benötigt, kann ich nicht bestätigen.
Bei langsamer Geschwindigkeit senke ich auch ein wenig die Verarbeitungstemperatur.

Bei mir ist (auch bei ABS) ein PTFE Inliner bis zum Düsenschaft verbaut.
Der Inliner ist bei mir aufgebohrt auf 3,1 mm, ansonsten würde der 3,0 mm Draht klemmen.

LG AtlonXP

AtlonXP hat geschrieben:Dass das E3D V6 eine höhere Mindestgeschwindigkeit benötigt, kann ich nicht bestätigen.

Andersherum. Der v2 braucht eine hohere Mindestgeschwindigkeit, oder (kann ich nicht unterscheiden) 3mm Filament braucht das.

Ich sehe auch bei ABS keinen Streuselkuchen. Und wie gesagt: Du schreibst selbst, es geht um die Geschwindigkeit, mit der das Material aus der Duese kommt. Das ist eben genau die Mindestgeschwindigkeit, von der ich spreche! Man kann die Schlussfolgerungen nur eben etwas verallgemeinern.