Stringing beim 3D Drucken minimieren / reduzieren! Cura | Erklärung & Lösung

erstellt am: 11.01.2021 | von: Markus | Kategorie(n): Fragen

Stringing / Fäden ist / sind kein unbekanntes Problem, die Lösung für das Problem ist oft aber recht vielfältig. Oft zieht der 3D Drucker Fäden, wenn er von einem Punkt zum anderen fährt, wo sich Luft zwischen den Punkten befindet. Dabei schwebt die Nozzle zwischen den Punkten und das restliche Material in der Nozzle wird noch geschmolzen & ist somit noch flüssig.

Nachfolgend werde ich versuchen dir die besten Tipps zu geben, wie du deine Settings einstellen kannst, um das Stringing / Fäden ziehen zu minimieren. Meine Einstellungen beziehen sich hier vor allem auf PLA, da das Material einfach das beliebteste Filament ist.

Kalibrierung & Optimierung der Slicer Einstellungen

Temperatur finden

Für die erste Einstellung bietet es sich an, dass man die beste Temperatur für seinen Druck findet. Hier kann man zum einen Temp Tower drucken. Dazu habe ich einen separaten Artikel:

Um das Stringing konkret anzugehen, solltest du aber auch einen Stringing Temp Tower drucken:

Eine zu hohe Temperatur führt dazu, dass das Filament sich nicht mehr schnell genug abkühlen kann. Da gibt es 3 Optionen wie du dagegen wirken kannst:

1. Temperatur senken
2. Lüfterleistung erhöhen
3. Druckgeschwindigkeit erhöhen

Wobei die Druckgeschwindigkeit erst im oberen Bereich (80mm/s) interessant wird.

Wipe

Der Wipe-Abstand der Außenwand ist eine Funktion, welche die Nozzle abstreift zum Ende der Schicht, ist also ähnlich dem Coasting, das später noch beschrieben wird. Durch diesen Effekt wird dann die Z-Naht sauberer und durch fehlende Filamentreste in der Düse wird das Stringing auch reduziert.

Bewegungsgeschwindigkeit

Eine niedrige Bewegungsgeschwindigkeit führt dazu, dass mehr Filament aus der Düse laufen kann. Erhöhst du nun die Bewegungsgeschwindigkeit, kann das Filament nicht mehr allzu schnell nachlaufen. Somit minimierst du das Stringing / Fäden ziehen durch das Anpassen der Bewegungsgeschwindigkeit. Die Bewegungsgeschwindigkeit führt aber zu anderen Problemen, die sich evtl. auswirken können und die gesamte Druckqualität verschlechtern, wie z.B. verschobene Schichten.

Z-Sprung

Den Z-Sprung (Z-Hop) kannst du deaktivieren, wenn du nicht gerade mit einem Delta Printer unterwegs bist. Er kann dazu führen, dass du eine unschöne Außenhaut bekommst, als auch das Stringing verstärkst. Konzentrierst du dich mehr auf die anderen Anpassungen, so sparst du dir die negativen Effekte des Z-Sprungs.

Einzugslänge / Rückzug

Weniger ist mehr, zuerst solltest du deinen Extruder kennen, denn es unterscheidet sich etwas zw. Direct- und Bowden-Extruder.

Egal welches System du hast, du solltest nicht direkt beim höchsten Wert anfangen, sondern dich am besten hocharbeiten. Je nachdem wie weit du zurückziehst, kann es auch je nach Druck zu Problemen kommen, da das Filament dann nicht schnell genug wieder zurückgeschoben werden kann.

Direct-Extruder

Rückzugslänge meist zwischen 0,5mm – 2,3mm.

Der Direct-Extruder muss weniger weit zurückgezogen werden, da er schneller reagiert als es beim Schlauch der Fall ist. Gern gebaute Kombination von einem Direct-Extruder mit einem Volcano Hotend, kannst du weiter zurück ziehen, aber du wirst nur schwer dem Stringing Herr.

Bowden-Extruder

Rückzugslänge meist zwischen 3mm – 8mm. In Ausnahmen kann es auch mal bis 15mm gehen.

Beim Bowden-Extruder ist durch die Distanz des Extruders zum Hotend eine gewisse Toleranz, daher solltest du hier mit einem längeren Rückzug / Einzug testen.

Coasting

Ist eine experimentelle Funktion in Cura. Coasting umfasst verschiedene weitere Funktionen, die du mit einstellen solltest, wenn du die Funktion aktivierst:

• Coasting-Volumen
• Mindestvolumen vor Coasting
• Coasting-Geschwindigkeit

Es gibt an sich keine richtige Berechnungsformel für das richtige Volumen (mm³), aber ich möchte es mal versuchen: Düsenbreite * Schichthöhe * Länge.

Es hilft dabei bei der Ansicht Vorschau auf Schichtansicht (Oben Links, das in Schichtansicht umschalten, danach dann das Farbschema auf Linientyp umschalten) umzuschalten und das Farbschema zu betrachten. Wenn du siehst, dass die Innenwand rausschaut, ist das Combing falsch. Aktiviere dazu auch die folgenden Parameter:

• Gehäuse anzeigen
• Füllung anzeigen
• Innenwand

Was macht das Coasting?

Beim Coasting ist es so, dass vor dem Ende der Linie das Extrudieren des Filaments abgestellt wird. Wie bereits erwähnt kann, dies halt zu Löchern führen, wenn du es nicht richtig eingestellt hast. Coasting bedeutet im Deutschen Ausroll / Auslauf-Strecke und deswegen nutzen wir hier einfach das verbleibende Material, um das Loch zu stopfen.

Wie also richtig einstellen?

Am besten gehst du in kleinen Schritten vor und betrachtest dabei, wie oben beschrieben, das Einstellen des Farbschemas. Teste hier erstmal das Coasting-Volumen anhand deines Düsendurchmessers hoch drei, das geht im Windows-Taschenrechner:

Geh auf Wissenschaftlich, gib deinen Düsendurchmesser (bspw. 0,4mm) an, klicke nun auf x^y und gibt dort die 3 an, schon hat man die Größe für das „Loch“ berechnet. Ergebnis wäre bei einer Düse von 0,4mm dann 0,064mm³. Hier ist es am besten Anpassungen auch nur in sehr kleinen Schritten zu tätigen: 0,01mm³

Einzugsgeschwindigkeit

Die Einzugsgeschwindigkeit / Retraction Speed sollte zwischen 20 & 100 mm/s liegen. Es ist ein zweischneidiges Schwert die Einzugsgeschwindigkeit zu erhöhen, denn wenn du nur den Einzug in der Geschwindigkeit änderst, kommt der Vorschub evtl. nicht mehr hinterher.

Lüftergeschwindigkeit erhöhen

Wenn die Düse während der Bewegung zu heiß ist, führt das dazu, dass hier verbleibendes Filament verflüssigt wird und aus der Nozzle läuft. Wenn der Lüfter bei 80% läuft solltest du den auf 100% hochdrehen lassen. Je nachdem welchen Lüfter & welchen Lüfteraufsatz du hast, ist es auch eine Überlegung wert einen anderen Aufsatz zu drucken, wie einen rundum Lüftungsaufsatz. So wird deine Nozzle nicht nur einseitig gekühlt.

Combing

Die Einstellung Combing ist in Cura eine beliebte Funktion, um die Qualität zu verbessern. Ein Problem an Combing ist, dass es sich in den Einzug des Filaments in der Bewegung einmischt. Combing sollte nur auf die Innenräume verwendet werden oder auf nicht in der Außenhaut gestellt, denn sonst kann es dazu führen, dass hier nicht zurückgezogen wird und du an der Außenseite wieder Anzeichen von Stringing hast. Innen im Modell ist es nicht so wild, da siehst du die Fäden ja quasi kaum bis gar nicht.

Die Einstellung Max. Kammentfernung ohne Einziehen sollte dann nicht auf 0 stehen, da dies die Funktion dummerweise deaktiviert. Somit brauchst du einen Abstand von mindestens 1mm, aber du kannst ja mal ausprobieren ab wieviel mm das Stringing auftritt.

Linienbreite minimieren

Wenn du dieselbe Breite verwendest wie deine Nozzle, ist das grundsätzlich sehr gut! Du kannst aber die Breite der Linie minimieren, um das Stringing und das Druckergebnis zu verbessern.

Mehr zur Linienbreite:

Bewegung / Umgehungsabstand minimieren

Wenn du unter Bewegungen den Modus gedruckte Teile bei Bewegung umgehen auswählst, kannst du im Anschluss weitere Faktoren kalibrieren:

• Stützstrukturen bei Bewegung umgehen (Anhaken)
• Umgehungsabstand Bewegung
• etc.

Umgehungsabstand Bewegung sollte so gering wie möglich sein. Hier empfehlt sich ein Abstand von 0.6mm.

Stringing reduzieren durch Bauteile, Pflege & Ausrichtung

• Hochwertige Nozzle verwenden
• Nozzle tauschen
• Düse reinigen
• Extruder Zahnrad kontrollieren, auf Spiel & eventuelle Abnutzung des Zahnrades
• Lüfter tauschen mit einer höheren Leistung
• Bowdenschlauch tauschen, mit weniger Spiel
• Ausrichtung der Druckobjekte, zur Verkürzung der Abstände

Filament Eigenschaften

Auch das Filament und seine Lagerung haben einen Einfluss auf das Druckergebnis neben den Blobbs kann ein feuchtes Filament dafür sorgen, dass sich das Stringing verstärkt. Da die Feuchtigkeit die Eigenschaft der Materialverflüssigung & des Abkühlens negativ beeinflusst, neigt dein Filament dann eher dazu ein paar Fäden zu ziehen, als ein trockenes Filament. Die Rolle sollte ggf. getrocknet & im besten Fall trocken gelagert werden.

Ich habe beides bereits ausführlich beschrieben:

Andere Materialien haben andere Eigenschaften. Zum Beispiel neigen flexible Materialien wie Nylon mehr zu Stringing als es PLA tut, da Nylon aber auch sehr hydrophil ist.