3D Drucker Düsen oder auch Nozzle genannt sind ein wesentlicher und weit unterschätzter Bestandteil von 3D Druckern. Wir erklären dir, welche Unterschiede es gibt, worauf man achten muss und wie man eine 3D Drucker Düse austauscht.

Einführung der 3D-Druckerdüse

Die 3D Drucker Düse wird in FDM Drucker und FFF Drucker verwendet. Sie befindet sich am Extruder und ist dafür verantwortlich, das geschmolzene Filament auf das Druckbett aufzutragen. Die 3D Drucker Düse hat eine kleine Öffnung, durch die das Filament in definierter Menge herauskommt. Die Nozzle wird vom Drucker über dem Druckbett hin- und herbewegt, sodass die 3D Drucker Düse das Filament schichtweise aufträgt. Besonders ist, dass eine hochwertige 3D Drucker Düse das Filament präzise und kontrolliert auf das Druckbett aufträgt.

Klassifizierungen der 3D-Druckerdüse

Nicht jede 3D Drucker Düse ist gleich! Es gibt verschiedenes Material und verschiedene Größen, die die Druckart beeinflussen. Hier spielt auch eine Rolle, welches Filament und welche 3D Druck Düsen verwendet, um bestimmte Ergebnisse beim Objekt zu erzielen. Dazu im Folgenden mehr!

Durchmessergrößen

3D Drucker Düsen können in fast jeder Durchmessergröße gekauft werden. Je nachdem, was mit dem 3D Drucker gedruckt wird, ist eine 3D Drucker Nozzle mit einem kleinen Durchmesser oder eine mit einem größeren Durchmesser sinnvoll.
Hier ein kleiner Überblick:

Auf den zwei Fotos sind Objekte zu sehen, die mit einer 3D Drucker Düse mit unterschiedlichen Durchmessern gedruckt wurden.
Das erste Objekt von links wurde mit einem sehr kleinen Düsendurchmesser gedruckt. Das Objekt ganz rechts dagegen mit einem sehr großen Düsendurchmesser.
Hier sind die 3D-Benchy-Druckparameter im Bild (von links nach rechts):

0.15mm Düse: 8h 4m, 11.75g Filament, 0.07mm Schichtstärke

0.25mm Düse: 5h 22m, 12.15g Filament, 0.10mm Schichtstärke

0.4mm Düse: 1h 56m, 12.85g Filament, 0.15mm Schichtstärke

0.6mm Düse: 52m, 13.90g Filament, 0.30mm Schichtstärke

0.8mm Düse: 33m, 15.14g Filament, 0.40mm Schichtstärke

Es ist deutlich zu sehen, dass, wenn Düsen mit sehr kleinem Durchmesser verwendet werden, die Präzision des Endobjekts wesentlich besser ist als die der Objekte, die mit größerem Düsendurchmesser gedruckt wurden.

Materialien

Bei 3D Drucker Düsen gibt es verschiedene Materialvarianten. Die Frage ist, wann macht welches Material Sinn?

Hier die wichtigsten Materialien:

1. Messingdüse:
   Der Klassiker ist Messing, denn Messing hat eine gute Wärmeleitfähigkeit, wodurch das Filament gleichmäßig aufgetragen werden kann. Die relativ günstigen Messingdüsen eignen sich sehr gut für Drucke mittlerer und niedrigerer Temperaturen. Sehr gut können PLA, ABS und PETG gedruckt werden.
   
2. Edelstahl:
   Edelstahl ist weniger wärmeleitfähig als Messing. Dafür ist es sehr robust und abriebfest, was es zu einer sehr langlebigen Option macht. Auch ist es eine gute Wahl für Drucke, bei denen Rostbeständigkeit wichtig ist. Edelstahldüsen werden vor allem für sehr präzise Drucke genutzt und für Drucke mit hohen Drucktemperaturen.
   
3. Gehärteter Stahl:
   Gehärteter Stahl ist sehr abriebfest und langlebig bei abrasiven Materialien wie Carbonfaser, Glasfaser oder metallverstärkten Filamenten.
   
4. Vernickelt:
   Vernickelte Düsen sind Messingdüsen, die eine dicke Schicht von Nickel haben. Verwendet werden vernickelte Düsen beim Standard-3D-Druck, wenn eine höhere Langlebigkeit gewünscht wird. Die Schicht von Nickel ist ein Schutzmantel gegen Korrosion und Abrieb.
   Vernickelte Düsen sind etwas teurer als klassische Messingdüsen, haben aber eine wesentlich längere Lebensdauer.
   
5. Kupfer:
   Kupfer ist der beste Wärmeleiter und empfiehlt sich für Hochpräzisionsdrucke bei hoher Druckgeschwindigkeit. Mit Kupferdüsen erhält man eine perfekte Druckqualität. Nachteil ist, dass Kupfer relativ weich ist und dadurch anfälliger für Abrieb und Korrosion ist.
   
6. Wolframkarbid:
   Wolframkarbid ist sehr abriebfest, langlebig und stabil, was es zu einer perfekten Wahl für Drucke mit Carbon, Keramik und Metallen macht. Die Abnutzung von Wolframkarbid ist sehr gering. Wolframkarbid ist in der Anschaffung teuer, steht aber mit seiner Langlebigkeit deutlich heraus.
   

Wie tauscht man die Düse eines 3D-Druckers aus?

Ist die 3D Drucker Düse deines 3D Druckers beschädigt, hat starken Abrieb erlitten oder druckt einfach nicht mehr präzise, so muss man diese gegen eine neue austauschen. Auch kann es sein, dass du für bestimmte Drucke eine andere 3D Drucker Düse benutzen möchtest und die 3D Drucker Düse wechseln musst.

Hier unsere Kurzanleitung!

1. Erhitze das Hotend

2. Entferne das Filament

3. Halte den Heizblock fest

4. Schraube die alte Düse ab

5. Installiere die neue Düse

6. Abkühlen und testen

Schau dir hier unser Video zum Düsenwechsel an:

Warum verstopft die Düse beim 3D-Druck?

Es gibt viele Gründe, warum eine 3D Drucker Düse verstopft. Hier haben wir typische Szenarien, die Grund für das Verstopfen sein können:

1. Falsche Temperatureinstellungen
Ist die Temperatur zu hoch oder zu niedrig, kann die Düse verstopfen oder eine unregelmäßige Extrusion stattfinden.
Was tun?
->Überprüfe regelmäßig die Temperatur des Hotends. Auch solltest du sicher sein, dass du die empfohlene Temperatur für das entsprechende Filament eingestellt hast. Es kann sinnvoll sein, ein Thermometer am Hotend zu verwenden, falls dein Computer nicht ganz korrekt misst.

2. Verwendung von minderwertigem oder kontaminiertem Filament
Wird Filament falsch aufbewahrt und hat Feuchtigkeit oder Schmutz aufgenommen oder handelt es sich ganz einfach um ein minderwertiges Filament, sollte dies nicht verwendet werden, denn das Risiko ist hoch, dass die Druckqualität sinkt und die Nozzle verstopft.
Was tun?
-> Du solltest einen vertrauenswürdigen Hersteller haben und eine sichere (Luft und Schmutzgeschützt) Aufbewahrung vom Filament garantieren. Bei feuchtem Filament kannst du einen Filamenttrockner verwenden, denn sonst können Blasen und Verstopfungen an der Düse entstehen.

3. Überextrusion oder Unterextrusion
Ist deine Extrusionsrate nicht richtig eingestellt kann die 3D Drucker Düse verstopfen.
Was tun?
-> Kalibriere deinen Extruder regelmäßig und verwende gegebenenfalls ein Kalibriertool, um die optimale Extrusionsrate sicherzustellen.

4. Drucken mit zu hoher Geschwindigkeit
Möchte man sehr schnell drucken, erhöht man das Risiko, dass die 3D Drucker Düse verstopft.
Was tun?
->Reduziere die Druckgeschwindigkeit oder passe andere Druckeinstellungen an, sodass keine Verstopfungen auftreten.

5. Falsche Retraction
Die Rückzugseinstellungen (Retraction) müssen optimal eingestellt werden, da auch hier sonst die Düse verstopfen kann.
Was tun?
-> Optimiere Länge und Geschwindigkeit von Retraction und überprüfe, ob der Rückzug richtig funktioniert.

6. Verwendung der falschen Düse für bestimmte Filamente
Bestimmte Düsen werden für bestimmte 3D Drucker Filamente genutzt. Wird dies nicht berücksichtigt, so können Verstopfungen entstehen.
Was tun?
-> Stelle sicher, dass du die richtige Düse für dein Filament verwendest. Im gegebenen Fall solltest du deine Düse mit einer passenden 3D Drucker Düse austauschen.

7. Unzureichende Kühl- oder Heizeinstellungen
Der Druckfluss kann von falschen Kühl und Heizeinstellungen beeinflusst werden.
Was tun?

-> Eine kontinuierliche Überprüfung deiner Kühl und Heizeinstellungen während des Druckprozesses ist sehr wichtig. Das Hotend sollte eine konstante Temperatur haben. Bei Schwankungen kann es zu Verstopfungen kommen. Achte also darauf, dass der Lüfter des Hotends richtig funktioniert.

8. Alte oder abgenutzte Düse
Ist deine 3D Drucker Düse verstopft, kann das daran liegen, dass die Düse alt oder abgenutzt ist.
Was tun?
-> Tausche deine alte oder abgenutzte Düse gegen eine neue Düse aus

9. Ausgefallener oder schlecht kalibrierter Extruder
Ist der Extruder schlecht kalibriert, so kann es zu Verstopfungen in der Düse kommen.
Was tun?
-> Kalibriere deinen Extruder regelmäßig und überprüfe deinen Extrudermotor auf Fehlfunktionen und Blockaden.

10. Verstopfungen am Hotend (Hitzekriechen)
Das sogenannte Hitzekriechen bezeichnet die Situation, in der das Filament bereits bis zum oberen Ende des Extruders geschmolzen ist.
Was tun?
-> Hotend und Extruder müssen gut isoliert sein, sodass die Wärme das Filament nicht bereits zu früh erhitzt. Stelle sicher, dass der Extruder während des Druckvorgangs nicht überhitzt. Gegebenenfalls solltest du die Isolierung vom Hotend und die Kühlung vom Extruder verbessern.

Fazit

3D Drucker Düsen sind ein essenzieller Bestandteil von 3D Druckern. Es gibt 3D Druck Düsen in verschiedenen Größen und Materialien. Je nach Druckart, Material und gewünschtem Endprodukt muss eine spezielle Düse gewählt werden.
Wenn eine 3D Drucker Düse verstopft, so müssen verschiedene Aspekte des Extruders, Hotends und der verschiedenen Einstellungen berücksichtigt bzw. überprüft werden, sodass man das Verstopfen der Nozzle verhindern kann und hochwertige 3D Drucke machen kann.