Der Extruder: ein wesentlicher Teil des 3D-Druckers

Der 3D-Extruder ist der Teil des 3D-Druckers, der das Material in flüssiger oder halbflüssiger Form abgibt, um es in aufeinanderfolgenden Schichten innerhalb des 3D-Druckvolumens abzulegen. In einigen Fällen dient der Extruder nur dazu, ein Bindemittel anzuwenden, welches dazu verwendet wird, ein Material, das sich ursprünglich in Pulverform befand, zu verfestigen.

3D-Extruder-Abscheiden plastische Filament-3D-Druck-platform.jpg 3D-Extruder beim Abscheiden von Kunststofffäden auf einer 3D-Druckplattform

Die verschiedenen 3D-Drucktechnologien, für die ein Extruder benötigt wird

Der Extruder kommt in 3D FDM oder FFF-Druckern vor, wird aber auch für den ordnungsgemäßen Betrieb von Maschinen mit Binder Jetting oder Polyjet Technologie und sogar für die CPX Maschinen von 3D System benötigt. Dabei handelt es sich um additive Fertigungsmaschinen, die das Material vor der Abgabe entweder durch ein Bindemittel (Binder Jetting) umwandeln oder die chemischen Eigenschaften des Materials verändern (Polyjet und CPX). Diese Technologien werden in unserem Handbuch über die verschiedenen Arten des 3D-Drucks erläutert.

Der Extruder eines FDM Druckers ist das Teil, das den Kunststofffaden in seine flüssige Form verwandelt und ihn dann in aufeinanderfolgenden Schichten auf die Druckplattform extrudiert. Der Druckkopf besteht aus vielen verschiedenen Teilen, wie einem Motor, der den Kunststofffaden antreibt und einer Düse (oder Extruder), um den Kunststoff zu extrudieren.

Einige 3D-FDM / FFF-Drucker kommen jetzt mit einer Ausstattung von zwei Extrudern. Dies ermöglicht Ihnen zum Beispiel, in zwei verschiedenen Materialien gleichzeitig zu drucken, um 3D-Drucke in zwei verschiedenen Farben zu erhalten. Das Vorhandensein von zwei Extrudern ermöglicht auch, dass ein Trägermaterial extrudiert wird, welches nachher mit Lösemitteln entfernt werden kann.

Um den Abkühlungsprozess des Kunststoffes zu regeln, sind einige Drucker geschlossen. Dies hilft, eine konstante Temperatur in der Herstellungskammer beizubehalten, die für größere Kohärenz beim Druckergebnis sorgt.

Die häufigste Sorte von Binder Jetting-Druckern ist wahrscheinlich der Projet Drucker von 3D Systems. Diese Drucker kommen mit einem Extruder, welches ein Bindemittel auf loses Material in Pulverform abgibt. Durch die Abgabe dieses Bindemittels auf das Pulvermaterial in aufeinanderfolgenden Schichten wird das Objekt erstellt.

Die Polyjet Technik, die ursprünglich von Objet (nun im Besitz von Stratasys) entwickelt wurde, besteht ebenfalls darin, dass kleine Harztröpfchen auf die Druckplattform abgegeben werden. Sobald die Tröpfchen abgegeben werden, polymerisiert UV-Licht das Kunstharz.

Extruderbezogene Probleme bei 3D-Druckern

Die Hauptprobleme bei 3D-Druck-Extrudern sind dieselben wie bei Tintenstrahldruckern, einerseits schlechte Wartung und andererseits die Verwendung der falschen Materialien, die zu einer Verschlechterung oder Verschmutzung der Düse führen, welche das Material abgibt.

Im besonderen Fall von 3D FDM Druckern werden die Hauptprobleme durch Druckdüsen verursacht, die von gehärtetem Kunststoff verstopft sind und so vermeiden, dass neues Material abgegeben wird, oder durch eine schlaffe Extrusionsachse des Kunststoffes, welche eine diskontinuierliche Extrusion zur Folge hat.

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