3D-Druckerauflösung – was bedeutet das wirklich?

In der Welt des 3D-Druckens spricht man oft von der 3D-Druckauflösung der Maschinen. Da 3D-Drucken ein so genaues Verfahren ist, liegt die Genauigkeit von 3D-Druckern in der Größenordnung von Mikrometern. Ein Mikron ist ein tausendstel Millimeter, also extrem klein. Durch die Anzeige der 3D-Druckauflösung hat der Käufer eine allgemeine Vorstellung davon, wozu der Drucker in der Lage ist. Die Geschichte hat aber noch mehr zu bieten.

Ein 3D-Druckerauflösungsbeispiel:

Wenn die 3D-Druckerauflösung auf 200 Mikrometer eingestellt ist und wir 2mm Höhe über eine Entfernung von 10 cm drucken möchten, würden wir 10 Schichten benötigen, um die gewünschte Höhe zu erreichen, und es wird eine Schichtdicke von 1 cm geben.

Wenn jedoch mit 100 Mikrometer gedruckt würde, bedeutete dies, dass 20 Schichten verwendet würden, um die Höhe von 2 mm zu erzeugen. Und das würde 0,5 mm Schritt zwischen jeder Schicht bedeuten und eine weitaus glattere Oberfläche, mit einem besser aussehenden spitzen Winkel.

1. Drei Arten von Abweichungen

 

Während die Auflösung des 3D-Druckers sehr wichtig ist, müssen Sie auch das beste Material für Ihr Design verwenden. Selbst wenn Sie den genauesten 3D-Drucker auf dem Markt haben, ist es möglich, dass es eine kleine Abweichung gibt. Es mag zu klein sein, um es mit dem menschlichen Auge zu erkennen, aber es könnte den Unterschied zwischen einem funktionalen und einem nicht verwendbaren Druck ausmachen. Deshalb ist es wichtig zu wissen, dass es drei Arten von möglichen Abweichungen gibt, wenn wir von der 3D-Druckerauflösung sprechen: Maschinen-, Material- und Endergebnisabweichung.

 

1a. Maschinenabweichung

Hersteller von 3D-Druckern können nur versprechen, dass ihre Maschinenauflösung genau das ist, was sie behaupten. Deshalb werben sie mit diesem Faktor, genau wie wir. Die Genauigkeit unserer 3D-Drucker beträgt 10 Mikrometer, worauf wir sehr stolz sind. Es ist jedoch normal, dass es eine mögliche Abweichung auf der Z-Achse gibt, da die Schwerkraft das Material nach unten zieht.
Deshalb unterscheiden wir die Auflösung der X- und der Y-Achse (2D) und der Z-Achse, was sie zu 3D macht. Während die 3D-Druckerauflosung der X- und Y-Achse leicht zu bestimmen ist, fällt die Z-Achse der Schwerkraft zum Opfer. Beim Drucken in der Höhe kann die Schwerkraft dazu führen, dass mehr Material aus dem Drucker kommt als vorgesehen ist. Daher ist die Auflösung des 3D-Druckers oft etwas geringer als auf der Website eines Herstellers angegeben. Wie gesagt, die Genauigkeit der Tractus3D-Drucker beträgt 10 Mikrometer auf der X- und der Y-Achse. Auf der Z-Achse empfehlen wir, nicht unter 50 Mikron zu drucken, um sicherzustellen, dass Ihre Drucke Ihren Wünschen entsprechen.

1b. Materialabweichung

Als Anwender eines 3D-Druckers müssen Sie auch Materialabweichungen berücksichtigen. Jedes Material und jede Farbe eines Materials hat seinen eigenen Schrumpffaktor. Dies geschieht, wenn das Material von flüssig auf fest übergeht, auch bekannt als Verziehen. Wenn ein Kunststoff abkühlt, zieht er sich zusammen. Wenn er sich stark zusammenzieht, kann sich der Druck von der Bauplatte nach oben biegen.
Einige Kunststoffe schrumpfen stärker als andere. Zum Beispiel hat PC einen höheren Schrumpfungsfaktor als PLA. Damit es nicht zu Verwerfungen kommt, haben die Tractus3D-Drucker eine beheizte Bauplatte, damit das Material nicht sofort erstarrt. Was Sie wissen müssen ist, dass jedes Material eine andere Temperatur zum Bedrucken benötigt. Unsere 3D-Drucker haben auch eine geschlossene Kammer, sodass die Wärme nicht entweichen kann und Temperaturschwankungen auf ein Minimum reduziert werden.

1c. Endergebnisabweichung

Als Letztes gibt es noch die Endergebnisabweichung. Jeder kauft einen 3D-Drucker um einen möglichst genauen Ausdruck zu erhalten. Selbst kleinste Abweichungen können dazu führen, dass ein Druck überhaupt nicht ausgeführt wird. Die Endergebnisabweichung wiegt die Maschinen- und Materialabweichung gegeneinander ab. Dieser Faktor kann somit teilweise von Herstellern der Maschinen beeinflusst werden. Tractus3D-Drucker wissen, welche Materialien eine bestimmte Abweichung aufweisen und passen die Maschinenabweichung automatisch an, sodass das Endergebnis wie gewünscht ist.

2. Wie kann man die Auflösung des 3D-Druckers testen?

3DBenchy als Modell zum Testen und Benchmarking der 3D-Druckerauflösung

Die 3DBenchy ist eines der am häufigsten verwendeten 3D-Modelle zum Testen und Benchmarking von 3D-Druckern. Es wurde von Creative Tools entwickelt, um eine große Auswahl an anspruchsvollen geometrischen Funktionen für 3D-Drucker zu bieten und verschiedene Themen im Zusammenhang mit der additiven Fertigung anzusprechen. Sie nennen es auch „den lustigen 3D-Druckfoltertest”.

Benchy auf einem Tractus3D Drucker

Im obigen Video wird ein Tractus3D-Drucker getestet. Die 3DBenchy (von Bug bis Heck 60 mm) wurde auf unserem kleinsten 3D-Drucker, dem T650 gedruckt. Während des Druckens gab es keine Verzugs- oder Überbrückungsschwierigkeiten oder andere der oben genannten möglichen Probleme. Es dauerte weniger als 2 Stunden, den 3D-Druck fertigzustellen und den Test zu bestehen!

3. Wie die Auflösung des 3D-Druckers das Ergebnis beeinflussen kann

Wie bei jedem anderen Drucktyp kann der verwendete Typ das endgültige Ergebnis des Druckauftrags beeinflussen. Dies gilt insbesondere für den 3D-Druck. Daher können Sie sehen, warum es wichtig ist, die 3D-Druckerauflösung als Teil des Entscheidungsprozesses zu betrachten.

3a. Größe

Wenn es um industrielle 3D-Drucker geht, wird der Wunsch, größere Objekte zu drucken, wachsen, und damit wird das Bedürfnis nach Qualität steigen. Bei großen Objekten ist diese Auflösung möglicherweise nicht immer erforderlich, aber bei kleinen oder detaillierten Objekten, z. B. solchen mit ineinander greifenden oder verbindenden Teilen, ist Genauigkeit von entscheidender Bedeutung,. Daher ist eine hohe Auflösung unbedingt erforderlich.

3b. Kurven

Bei Druckern, die eine geringere 3D-Druckerauflösung haben, werden sie dicker gedruckt, und bei diesen bestimmten Objekten, die eine Kurve aufweisen, sind die Kanten rauer und haben eine gestufte Erscheinung. Wenn die Dicke jeder Schicht zunimmt, nimmt der Abstand zwischen ihnen zu. Dünnere Schichten würden eine größere Anzahl von kleineren Schritten ergeben, wodurch die Kurve glatter erscheint.

3c. Horizontale Winkel

Wie bei Objekten mit Kurven wird beim 3D-Drucken von Objekten mit horizontalen Winkeln die Anzahl der Schritte im gedruckten Objekt durch die Auflösung des 3D-Druckers bestimmt. Wenn die 3D-Druckerauflösung auf 200 Mikrometer eingestellt ist und wir 2mm Höhe über eine Entfernung von 10 cm drucken möchten, würden wir 10 Schichten benötigen, um die gewünschte Höhe zu erreichen, und es wird eine Schichtdicke von 1 cm geben. Wenn jedoch mit 100 Mikrometer gedruckt würde, würde es bedeuten, dass 20 Schichten verwendet würden, um die Höhe von 2 mm zu erzeugen, und das würde einen 0,5 mm-Schritt zwischen jeder Schicht bedeuten und eine weit glattere Oberfläche ergeben, die einen besser aussehenden spitzen Winkel liefert.

4. Wie eine hohe Auflösung erreicht wird

4a. Filamentwahl

Das erste, um sicherzustellen, dass eine hohe Auflösung erreicht wird, liegt in der Fähigkeit, den Filamenten genug Beachtung zu schenken. Der gesamte Druckprozess wird vom Filament beeinflusst und es ist wichtig, dass große Sorgfalt darauf verwendet wird. Das Filament muss korrekt auf die Spule aufgewickelt werden und es ist entscheidend, dass die Temperatur für eine erwärmte Plattform richtig eingestellt ist, um zu verhindern, dass die Objekte daran haften bleiben. Ein Beispiel hierfür wäre ABS, das eine Temperatur von 100 Grad Celsius benötigt, während PLA nur eine Temperatur von 60 Grad Celsius benötigt.

4b. Temperaturregelung

Wie bereits erwähnt, werden die Qualität von 3D-Druckobjekten sowie die Auflösung oft auf die Temperatur des Extruders oder der beheizten Plattform reduziert. Natürlich wird jedes Material mit einer gewünschten Extrusionstemperatur wie ABS geliefert, die den erfolgreichsten Schmelzpunkt bei etwa 240 Grad Celsius hat. Dies kann je nach Hersteller variieren, daher lohnt es sich, dies zu berücksichtigen.

4c. Unterstützung

Wenn komplexe und sehr detaillierte Objekte mit einer hohen 3D-Druckerauflösung gedruckt werden, ist es wichtig, dass Fundamente und Stützstrukturen verwendet werden. Um dies zu erreichen, müssen Sie sicherstellen, dass die richtige Dicke für das Fundament, der richtige Abstand zwischen dem Objekt und dem Träger und die Dichte eingestellt sind. Je dichter die Unterstützung ist, desto schwieriger kann es jedoch sein, sie zu entfernen, sobald der Druckauftrag abgeschlossen ist.

4d. Software

Die Software, die verwendet wird, kann auch eine Rolle für das Endergebnis und die Qualität des 3D-Drucks spielen. Unterschiedliche Programme können zu besseren oder weniger angrenzenden Strukturen führen und die Gesamtqualität des endgültigen Drucks erheblich beeinflussen.

4e. Düse

Die Schichthöhe hat einen großen Einfluss auf die Qualität von 3D-Drucken. Oft werden Standard-3D-Druckhöhen zwischen 0,1 und 0,3 mm eingestellt, aber mit der richtigen Düse und dem richtigen Filament ist es möglich, den Höhenbereich auf 0,05 bis 0,35 mm zu erweitern. Es sei daran erinnert, dass die Schichthöhe nicht mehr als der Durchmesser der Düse und weniger als die Hälfte der Pfadbreite betragen sollte. Je niedriger die Ebene, desto einfacher ist es, einen 3D-Druck zu erstellen, der detailliert und genau ist und weniger sichtbare Ebenen aufweist.

Im Gegensatz dazu hängt die Wegbreite von der Größe der Düse ab, da die meisten Düsen ungefähr zwischen 0,3 und 0,4 mm groß sind. Die minimale Breite kann der des Durchmessers der Düse entsprechen, aber sie kann um ungefähr 0,1 bis 0,2 mm erhöht werden. Üblicherweise sollte die Pfadbreite dem Doppelten der Schichthöhe entsprechen, und daher kann eine sichere Pfadbreite zwischen 0,3 mm und 0,6 mm angenommen werden.

4f. 3D-Druckgeschwindigkeit

Die Geschwindigkeit des 3D-Druckers und des Druckauftrags kann einen erheblichen Einfluss auf die Qualität und Auflösung des endgültigen Objekts im FDM-Druck haben. Wenn der Druckauftrag mit mehr Zeit ausgeführt wird, bedeutet dies bessere Ergebnisse an Ecken oder Kanten. Die meisten Filamente haften auch besser und haben mehr Zeit zum Abkühlen.

Egal, ob Sie mit einem oder zwei Materialextrudern drucken, das Einziehen ist ein entscheidender Teil des Prozesses. Dies ist darauf zurückzuführen, dass es für das Zurückziehen des Filaments verantwortlich ist, wenn dieses nicht verwendet wird. Wenn die Geschwindigkeit und die Entfernung des Zurückziehens erhöht werden, kann dies verhindern, dass das Filament auf dem Objekt anhaftet, und ein unbeabsichtigtes Mischen verhindern. Es bedeutet auch, dass das Filament nicht aus der Düse hängt. In diesem Fall, wenn sich der Extruder über das Objekt bewegt, hinterlässt es keine dünnen Haare aus Kunststoff auf dem gedruckten Objekt.

5. Wenn die Auflösung nicht wichtig ist

Natürlich wollen Konstrukteure die besten Druckergebnisse erzielen, und das bedeutet, dass sie alles berücksichtigen sollten, um dies zu erreichen. Nicht jede Situation erfordert jedoch eine hohe Auflösung. Dies liegt an den Geometrien der Teile, den Teilen selbst, die produziert werden und wie sie verwendet werden sollen. In einigen Fällen ist eine hohe Auflösung zwar gut, aber wenn zeitliche Beschränkungen bestehen und weniger Druck in hoher Auflösung erforderlich ist, kann weniger Sorgfalt oder Sorge für das Endprodukt notwendig sein. Natürlich können hier auch die Kosten eine Rolle spielen, vor allem dann, wenn die Kosten auf ein Minimum reduziert werden müssen, um Objekte mit geringer Qualität ohne Bedenken erstellen zu können.

6. Die 3D-Druckerauflösung von Tractus3D-Industriedruckern

Wenn Sie exquisite Modelle für den FDM-3D-Druck entwerfen, möchten Sie, dass diese so detailliert wie möglich sind, damit man das darin enthaltene Know-how wirklich sehen kann. Mit einer 3D-Druckerauflösung von 0,01 Millimeter (10 Mikrometer) auf der XY-Achse und einer Auflösung von 0,05 Millimeter (50 Mikrometer) auf der Z-Achse können die Tractus3D DESK-Drucker selbst kleinste Details drucken. Wenn Ihre Objekte solche Details nicht benötigen, können Sie mit einer niedrigeren Auflösung von bis zu 1000 Mikrometer drucken.

Am Ende sind Tractus3D-Systeme in der Lage, die 3D-Druckerauflösung zu erreichen, die wir Ihnen verprechen. Es bleibt dem Benutzer überlassen, das richtige Material für das Endprodukt zu wählen. Wir entschließen uns, Sie beim Kauf unserer industriellen 3D-Drucker nicht ins kalte Wasser fallen zu lassen. Wir beraten Sie vor dem Kauf unseres Produkts, was möglich ist und was nicht, damit Sie Ihren Drucker optimal nutzen können. Aus diesem Grund haben unsere industriellen 3D-Drucker Profile aller Materialien, sodass Sie wissen, welche Einstellungen für jedes Material richtig sind. Mit Hilfe dieser Profile wählt der Drucker automatisch die richtige Temperatur und berücksichtigt z. B. die Schrumpfung. Wie ein weiser Mann einmal gesagt hat: „Mit einem tollen 3D-Drucker kommt große Verantwortung.“

Tractus3D industrielle 3D-Druckers

a FDM printing machine next to a desk

Desk series

0,01 mm (10 microns)

Mit einem FDM-Drucker auf Ihrem Schreibtisch können Sie ganz einfach selbst Kleinteile und Spezialwerkzeuge erstellen. Er ist weit weniger komplex als andere Maschinen, was bedeutet, dass Sie mehr Produkte auf effiziente und einfache Weise ohne die hohen Kosten produzieren können. Die 3D-Drucker unserer Desk-Serie zeichnen sich durch hohe Druckgeschwindigkeit, hohe Genauigkeit und geringes Gewicht aus und lassen sich leicht auf dem Schreibtisch platzieren oder bewegen.

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Man sitting behind his desk making a 3D model which he can send directly to his Industrial PEEK 3D printer for FFF 3D printing which is next to him

High temperature series

0,01 mm (10 microns)

Hochleistungswerkstoffe wie PEEK und ULTEM® (PEI) sind stärker und widerstandsfähiger als andere Thermoplaste und werden daher in vielen technischen Anwendungen eingesetzt. Für den 3D-Druck solcher Materialien benötigen Sie einen speziellen FDM-Drucker, der sehr hohe Temperaturen verarbeiten kann. Der T650-P ist für den 3D-Druck von Hochleistungs-Thermoplasten konzipiert, die robust und langlebig sind.

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Tractus3D big delta Industrial 3D printer 3D printing a big object

Large format series

0,02 mm (20 microns)

Die Möglichkeit, den 3D-Druck zu nutzen, um den Geschäftsbetrieb zu verbessern, Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern, ist genau der Grund, warum ein FDM-Drucker zu einer beliebten Lösung geworden ist. Wenn Sie nach einer Möglichkeit suchen, detaillierte und große Objekte zu produzieren, sind unsere großvolumigen 3D-Drucker eine ausgezeichnete Wahl. Sie haben eine viel größere Baugröße als die meisten anderen industriellen 3D-Drucker und können Objekte schneller und mit hoher Auflösung drucken.

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Natürlich möchten Sie sehen, ob unsere 3D-Druckqualität für Ihr Unternehmen hoch genug ist. Wir verstehen das vollkommen und sind mehr als bereit, Ihnen unsere 3D-Druckerauflösung zu beweisen. Geben Sie uns einfach Ihren Namen und Ihre E-Mail-Adresse und wir kommen mit einigen Fragen auf Sie zurück, um herauszufinden, was genau Sie mit 3D-Druck produzieren möchten.

3D printed objects that show the high resolution of Tractus3D Delta printers
Items that are 3d printed on a industrial Tractus3D printer with high resolution

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Was ist 3D-Druck?

Wenn Sie mehr über 3D-Druck erfahren möchten, möchten Sie sicher auch mehr über die Vorteile erfahren. Durch die Herstellung von Layern eröffnet sich eine ganz neue Art und Weise, auf die Produkte kreiert werden und es bietet viele Vorteile gegenüber den traditionellen Herstellungsverfahren.

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Was ist FDM 3D-Druck?

Der 3D-Druckmarkt ist ziemlich umkämpft, sodass es viele verschiedene Drucker zur Auswahl gibt. Jeder Drucker verfügt über eine eigene Drucktechnologie und einzigartige Funktionen. Daher ist es wichtig zu wissen, welcher Drucker für die gewünschten Ergebnisse am besten geeignet ist.

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Tractus3D ist seit geraumer Zeit auf dem 3D-Druckermarkt präsent. Mit einer Vielzahl von verschiedenen 3D-Druckern werden unsere Produkte in vielen verschiedenen Branchen auf der ganzen Welt eingesetzt. Lernen Sie die Tractus3D-Pioniere kennen, die das Unternehmen zu dem gemacht haben, was es heute ist!

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