3D-Drucker bauen ihre Objekte auf einer ebenen Fläche auf, die sogenannten Druckplatten. Auf dieser Platte wird das, beim extrudieren flüssige, Filament aufgetragen und sorgt durch die vorhandene Haftung zwischen Druckplatte und Filament für Haftung des Bauteiles. Um die nötigen Haftkräfte zu erzeugen, haben sich verschiedene Methoden bzw. Produkte herauskristallisiert, welche sich gut eignen. Im Folgenden Artikeln seien die folgenden Möglichkeiten bzw. Produkte vorgestellt:
- Glasplatte
- Spiegelfliese
- Verschiedene Dauerdruckplatten mit PEI-Beschichtung
- Raue Folien wie die BuildTak
- Kaptonband
- BlueTap (Malerband)
- Carbonplatten
- FR4-Platten
- Borosilikatglas
Druckplatten – Die einfache Glasplatte
Die einfachte Form der (Dauer-)Druckplatte besteht aus einer einfachen Glasplatte. Diese wird einfach auf das Heizbett gelegt und dann mit mehreren Klemmen fixiert. Die Verwendung einer Glasplatte ist eine der günstigsten Varianten und ist am besten für PLA-Filamente geeignet. Für ABS-Filamente ist eine einfache Glasplatte nicht geeignet. Das ABS-Filament haftet nur schlecht auf einer blanken Glasplatte. Auch einige PLA-Filamente besitzen auf der Glasplatte nur eine mittelmäßige Haftung.
Um die allgemeine Haftung der Glasplatte sicherzustellen, sollte die Glasplatte in jedem Fall frei von Staub, Schmutz und vor allem Fetten und Ölen sein. Verwenden Sie zur Reinigung der Glasplatte am besten Aceton oder Isopropanol.
Achten Sie beim Kauf einer Glasplatte auch darauf, dass die Glasplatte auch eben ist. Verzogene Glasplatten sind beim 3D-Druck denkbar ungeeignet, da die Düse dann auf der Glasplatte kratzt, hängen bleibt und/oder den Druck von der Platte abreißt.
Verbesserung der Haftung durch Haarspray oder Pritt-Stift
Um die Haftung der Filamente auf einer Glasplatte weiter zu verbessern, werden gerne verschiedene Haarsprays oder Pritt-Stifte verwendet. Die Verwendung von Haarspray oder Pritt-Stiften als Haftungsverbesserer ist nur eingeschränkt möglich. Die Verbesserung der Haftung hängt vor allem von dem verwendeten Haarspray bzw. Pritt-Stift, der Filamente und der Auftragung ab. So funktionieren Haarspray bzw. Pritt-Stift bei dem einen Anwender gar nicht, bei dem anderen mittelmäßig und bei dem anderen perfekt.
Gleichbleibende Haftung ist schwierig zu realisieren, da diese auch von der Gleichmäßigkeit der Auftragung des Haarsprays bzw. Pritt-Stiftes abhängen. Ein weiterer Nachteil ist die Verschmutzung der Glasplatte bzw. des 3D-Druckers. Durch dann wiederholte Verwenden von Haarspray an dem 3D-Drucker, bekommt nicht nur die Glasplatte das Haarspray ab, sondern auch andere Drucker-Komponenten. Auch die Reinigung der Glasplatte, welche mit Haarspray behandelt wurde, ist alles andere als einfach und schnell.
Pritt-Stift lässt sich einfacher entfernen, ist aber über längere Zeit eher eine Schweinerei als eine saubere und gute, dauerhafte Lösung des Haftungsproblemes. Die Verwendung von Haarspray und Pritt-Stiften können wir allgemein auf Grund der unvorhersehbaren Haftungseigenschaften und der schlechten Reinigung nicht empfehlen.
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Statt Glasplatte eine Spiegelfliese einsetzen
Oft wird statt einer Glasplatte eine Spiegelfliese als Druckplatte verwendet. Eine Spiegelfliese hat die gleichen Vor- und Nachteile wie eine normale Glasplatte. Die Spiegelfliese ist aber oft günstiger in passenden Maßen zu bekommen (ikea Spiegelfliesen) und erfreuen sich aus diesem Grund an breiter Verwendung.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Spiegelfliese in den meisten Fällen auch ebener ist als eine einfache Glasplatte aus Bastlerglas. Auch von der Verwendung einer Spiegelfliese als Druckplatte können wir, wie bereits im Abschnitt zu Glasplatten erläutert, nicht uneingeschränkt empfehlen.
Druckplatten – Dauerdruckplatten mit PEI-Beschichtung
Eine andere Art von Druckplatten sind sogenannte Dauerdruckplatten mit PEI-Beschichtung. Bei steht dabei für Polyetherimid (kurz PEI) und wird in Dichlormethan (DCM) gelöst und auf eine anodisierte Aluminiumplatte gleichmäßig aufgetragen. Das PEI setzt sich quasi in den Poren der Aluminiumplatte fest bzw. diffundiert in die Oberfläche der Aluminiumplatte. Das PEI ist nun fest in der Oberfläche der Aluminiumplatte gebunden und sorgt bei der entsprechenden Temperatur der Aluminiumplatte für einen Hafteffekt bei PLA- und ABS-Filamenten.
Für PLA-Filamente empfiehlt sich eine Temperatur von ca. 50°C-70°C je nach Druckbett und Material-Blend. Für ABS-Filamente sind Temperaturen von 100°C-120°C zu empfehlen. Diese Temperaturen gelten für die erste Druckschicht. Für alle weiteren Schichten kann die Temperatur um ca. 10°C-15°C abgesenkt werden.
Dauerdruckplatten mit PEI-Beschichtung sind der gängige Allrounder im 3D-Druck Bereich. Die Anwendung ist denkbar einfach und die Platte lässt sich sehr einfach mit Isopropanol oder mit Aceton reinigen. Schmierereien wie bei einer Glasplatte mir Haarspray oder Pritt-Stift entstehen dabei nicht.
Für eine gute Haftung bei Dauerdruckplatten sollten folgende Punkte beachtet werden:
Die Temperatur muss zum verwendeten Filament passen (Bett- als auch Düsentemperatur)
Der Abstand der Düse zum Druckbett muss stimmen. Das extrudierte Filament sollte dabei leicht angedrückt werden
Druckplatten – BuildTak Folie
Falls Sie eine Glasplatte, eine Spiegelfliese oder eine Aluminiumplatte ohne PEI-Beschichtung haben und die Haftung signifikant verbessern wollen aber keine komplett neue Druckplatte kaufen möchten, eignet sich auch die BuildTak Folie. Diese speziell angeraute Folie wird einfach auf das bestehende Druckbett geklebt und stellt die Haftung des Filamentes auf der Folie bzw. auf der Druckplatte sicher.
BuildTak Folie blasenfrei aufkleben
Zum Aufkleben der BuildTak Folie empfehlen wir folgendes vorgehen um die Folie blasenfrei aufkleben zu können:
Schritt 1: Untergrund reinigen
Reinigen die Die Platte auf der die Folie aufgebracht werden soll gründlich, sodass diese Staub, fett und Ölfrei ist. Benutzen Sie Reinigungsmittel wie Isopropanol oder Aceton.
Schritt 2: Untergrund benetzen
Benetzen Sie den Untergrund nun mit einem Mix aus Wasser und einigen Tropfen Sprühmittel. Das gibt Ihnen die Möglichkeit die aufgeklebte Folie noch zu korrigieren bzw. zu verschieben.
Schritt 3: Aufkleben der BuildTak Folie
Kleben Sie nun die BuildTak Folie auf die benetzte Druckplatte auf. Überstehende BuildTak Folie können Sie im nächsten Schritt einfach mit einem Cutter abschneiden. Achten Sie beim Aufkleben der BuildTak Folie bereits darauf möglichst wenige Blasen mit einzuschließen.
Schritt 4: Blasen und überstehende Folie entfernen
Evtl. noch vorhandene Blasen zwischen der BuildTak Folie und der Druckplatte, lassen sich nun einfach mit einem Rakel von innen nach außen herausdrücken. Die überstehende Folie können Sie nun vorsichtig mit einem Cutter entfernen.
Schritt 5: Wasser verdunsten lassen
Das Wasser unter der BuildTak Folie verdunstet nun innerhalb eine Tages. Vorher sollten Sie die Druckplatte nicht erhitzen, da sich das darunter befindliche Wasser ansonsten ausdehnt und neue Blasen wirft.
Die Montage der BuildTak Folie ist nun abgeschlossen.
BuildTak Folie – Düsenabstand beachten
Die BuildTak Folie sorgt für eine extrem gute Haftung der Bauteile. Aus diesem Grund ist es wichtig mit der Düse nicht zu nahe an die Druckplatte heranzufahren. Sind Sie mit der Düse zu dicht an der BuildTak Folie, bekommen Sie das abgekühlte Teil später nicht mehr von der BuildTak Folie herunter und müssen diese zerstören.
Kaptonband – Druckplatten
Eine weitere Variante seine Glas- oder Aluminiumplatte sowie seine Spiegelfliese zu tunen
ist Kaptonband. Kaptonband ist ein bis ca. 250°C temperaturbeständiges Klebeband, welches großflächig auf die Druckplatte geklebt wird. Für das Aufkleben des Kaptonbandes gilt die selbe Anleitung wie bei der BuildTak Folie.
Das Kaptonband gibt es in vielen verschiedenen Breiten, sodass sich für eine Druckplatte ein sehr breites Kaptonband am besten eignet, da dann so wenig Übergangsstellen wie möglich vorhanden sind.
Kaptonband verbessert die Haftung bei ABS- und PLA-Filamenten muss aber nach einigen Drucken wieder erneuert werden (je nach Umgang mit der beklebten Druckplatte und Abnutzung).
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BlueTape Malerband
BlueTape ist ein Klebeband welches oft bei Malern Verwendung findet. Da das BlueTape aber auch gute Hafteigenschaften für PLA- und ABS-Filamente besitzt, wird dieses auch oft im 3D-Drucker Bereich eingesetzt. Das BlueTape kann ohne die Wasser-Spüli Methode aufgeklebt werden, da es keine großen Breiten von dem Klebeband gibt und die Montage ansonsten einfach ist. Kleben Sie das Bett einfach mit regelmäßigen Streifen nebeneinander ab.
Nachteil ist, wie bei dem Kaptonband, dass das Band je nach Nutzungsgrad wieder erneuert werden muss.
Carbonplatten – Druckplatten
Neben Dauerdruckplatten mit PEI-Beschichtung und BuildTak Folie gibt es auch noch Carbonplatten. Dieses besitzen neben den bereits genannten Platten auch gute Hafteigenschaften für ABS- und PLA-Filamente (andere Filamente haften unterschiedlich gut).
Die Carbonplatte sollte eine Dicke von etwa 0,7-1mm haben. Durch die geringe Dicke lässt sich die Platte nach dem Druck abnehmen und leicht bieten, sodass das Bauteil leicht abgelöst werden kann. Neben der guten Hafteigenschaften kann eine Carbonplatte auch optisch punkten.
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FR4-Platten – Druckplatten
FR4-Platten stammen aus der Elektronik- bzw. Leiterplattenindustrie und bestehen zum großen Teil aus Expoxidharz. Auch diese Platten haben eine erhöhte Haftung für ABS- und PLA-Filamente, sind allerdings meist schlechter als Dauerdruckplatten, BuildTak oder Carbonplatten (materialabhängig).
Borosilikatglas – Druckplatten
Zum Abschluss gibt es auch noch die Möglichkeit Borosilikatglas-Platten zu verwenden. Im Gegensatz zu normalen Glasplatten bzw. Bastlerglas sind diese Platten ebener und für die hohen Temperaturen ausgelegt. Ein springen der Glasplatte kann so nicht mehr passieren, was bei der Verwendung von Spiegelfliesen oder Glasplatten schon mal öfters passieren kann.
Die Haftungseigenschaften von Filamenten auf Borosilikatglas sind genauso gut bzw. schlecht wie auch bei den normalen Glasplatten bzw. Spiegelfliesen. Sollten Sie sich für eine Borosilikatglas-Platte entscheiden, empfiehlt sich zusätzliche die Verwendung einer BuildTak-Folie, sodass man eine gute Haftkraft erreichen kann.
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