Startguide Episode 2: Grundsätzliche Einstellungen eines FDM 3D Druckers

In diesem Artikel möchte ich auf die grundsätzlichen Einstellungen eines FDM Druckers eingehen. Die essenziell notwendigen Schritte, um einen erfolgreichen Druck absolvieren zu können. Dabei gehe ich von der Firmware Klipper aus. Diese ist eine OpenSource Firmware, die auf so ziemlich allen offenen Druckern installierbar ist oder teilweise schon ab Werk auf Diesen läuft. Solltet Ihr eine geschlossene Firmware, wie z.B. Marlin o.ä. nutzen, ist dies kein Problem. Die Schritte sind identisch, können allerdings je nach Firmware Austattung von dem hier beschrieben Vorgehen abweichen oder teilweise leider gar nicht vorhanden sein. Ist dies der Fall, müsst ihr leider damit leben, die Schritte überspringen oder anders Lösen, um das beste aus eurem vorhandenen Setup heraus zu holen.

Erster Schritt: Selbst-Test Prozedur

Zuerst empfehle ich euch die automatische Selbsttest Prozedur zu durchlaufen. Hierbei lernen wir auch schon unsere erste wichtige Information: Das fettfreie gereinigte Druckbett.

Hiermit ist die Druckplatte gemeint, diese muss zwingend sauber und fettfrei sein, dass das Material während des Druckes fest am Druckbett kleben bleibt. Hierfür empfehle ich euch Isopropanol (min. 90% oder höher) zu nutzen. Wischt mit einem sauberen Tuch (Mikrofasertuch) die Druckplatte sauber und fettfrei und startet dann die Selbsttest Prozedur.

Nun sollte im ersten Schritt der Hotend-Lüfter starten. Die Software testet, ob Sie den Lüfter steuern/ansprechen kann. Dieser Hotend-Lüfter ist zuständig, den Bereich oberhalb der Düse zu kühlen, sodass die Temperatur im heißen Ende (Hotend) nicht in den Extruder wandert. Denn im Extruder wird das Filament gefördert. Würde das Filament hier schon erwärmt werden, könnte der Extruder das Filament nicht richtig greifen und in euer Hotend drücken. Bei diesem Schritt darf der Bauteilkühler-Lüfter nicht drehen. Ist dies der Fall, ist der häufigste Grund, dass eure Lüfter nicht im richtigen Port auf der Platine des Druckkopfes eingesteckt sind.

Dies müsst ihr bei einem Selbstbaudrucker unbedingt vorab richtig stellen. Wir gehen davon aus, dass der richtige Lüfter angesteuert wurde und können im Selbsttest-Prozedere den nächsten Schritt einleiten. Im nächsten Schritt wird der Lüftertest für den Teilekühl-Lüfter aktiviert. Wenn dieser funktioniert, geht es weiter zum nächsten, im 3D Druck wohl wichtigsten Schritt für alle Drucker, die ihr je benutz. Dem parallelem Ausrichten des Druckbettes zum Druckschlitten/Druckkopf.

Levelling und Z-Offset:

Der wichtigste Schritt ist das perfekte Ausrichten des Druckbettes zum Druckkopf. Hierbei führt euch das Testprozedere durch einen automatisierten Prozess, indem einige Punkte selbstständig angefahren werden. Solltet ihr hier auf ein anderes Prozedere treffen, liegt das daran, dass euer Drucker nicht im Klipper vorgelistet ist. Dies ist kein Problem, in diesem Fall müsst ihr lediglich einige Punkte mittels Programmierbefehlen selbst anfahren. Hier ist der erste Vorteil des von mir empfohlenen Systems eines teilintegrierten/offenen fertigen Systems.

Im nächsten Schritt empfiehlt euch der Selbsttest die Höheneinstell-Schrauben eures Bettes komplett fest zu ziehen um den Abstand von Düse zu Druckbett einzustellen. Ich empfehle euch hier jedoch die Schrauben komplett fest zu ziehen und dann um ca 40% des Weges wieder zu öffnen. Hierzu müsst ihr die Schrauben zuerst komplett lose Schrauben, bis die Federn fast wackeln. Messt nun die Höhe zu einem festen Punkt und notiert euch diese (z.B. 25mm zum Gehäuse des Druckers). Schraubt nun die Einstellschrauben komplett fest und messt den Abstand erneut zum selben Punkt (z.B. 15mm). Da der komplette Weg des Druckbettes nun die Differenz beträgt (25mm – 15mm = 10mm) können wir die Schrauben um 4mm lösen (40% von 10mm = 4mm) und haben nun ein sauber federvorgespanntes Druckbett. Klickt auf weiter, um zum Einstellen des Düsenabstands (Z-Offset) zu gelangen.

Nun fährt der Drucker in die Mittelposition des Druckbettes und einen ca. 5mm Abstand zum Druckbett. Jetzt stellt man mittels der Incrementierungsschritte die Düse solange nach unten, bis die Düse einen Abstand von ca 0,1mm zum Druckbett hat. Dies könnt ihr am einfachsten realisieren, indem ihr ein Stück Papier mit 0,1mm Stärke zwischen die Düse und das Druckbett legt. Fahrt dann so lange und Vorsichtig die Düse nach unten, bis sich das Papier nurnoch schwer bewegen/verschieben lässt. Solch ein Papier liegt den meisten Druckern ab Werk mit bei.

Ist dies getan, klickt auf „Weiter“ und gelangt zum nächsten Schritt.

Nachdem der Drucker nun den genauen Abstand der Düse zum Bett an dem Punkt in der Mitte des Druckbettes kennt (Z-Offset), müssen wir uns nun noch im die Parallelität des Druckbettes kümmern. In diesem Schritt wird dies erledigt indem der Drucker vier verschiedene Punkte anfährt. An diesen vier Punkten führen wir das selbe Prozedere durch, wie im mittleren Punkt. Wir legen das 0,1mm Papier an die Stelle, die wir anfahren und schrauben nun unsere zuvor auf 4mm Höhe gesetzten Druckbettschrauben solange hinauf oder hinab, bis das Papier so schwer zu bewegen vermag, wie an der Mittelposition. Ich empfehle die Einstellung der vier Punkte zuerst mit einem Abstand von ca. 1mm (nach Augenmaß) zur Düse vorzunehmen und dann in einer weiteren Runde den Abstand mittels des 0,1mm Papiers vorzunehmen. So vermeidet man Fehler, falls das Druckbett sehr schief von der Federvorspannungs-Einstellung liegen sollte.

Drucker ohne Einstellschrauben am Druckbett?

Einige Drucker, wie z.B. die der Creality K1/K2 Reihe, besitzen keine Einstellschrauben um die Höhe des Druckbettes variieren zu können. Diese sollten ab Werk schon so gefertigt und eingestellt sein, dass das Druckbett gerade ist. Leider sieht die Realität oft anders aus. Hier gibt es jedoch auch Lösungen, die man dann je nach Drucker in Erfahrung bringen muss. Oft kann man mittels Beltskipping Verfahren oder kleinen Unterlegscheiben minimale Unebenheiten anpassen.

Druckbett Kontrolle der Einstellung / Bedmesh

Im nächsten Schritt fährt der Drucker nun verschiedene Punkte am Druckbett an und vermisst deren Z-Offset Einstellung. Hierbei sehen wir nun, ob unsere zuvor vorgenommene Einstellung Erfolg hatte, oder nicht :). Bevor wir den Prozess beginnen, können/sollten wir das Druckbett vorheizen. Unter Temperatur verformt sich das Druckbett meist um einige Zehntel-Millimeter. Diese Verformung sollten wir in diesem Schritt mit einbeziehen, um eventuelle Verformungen mechanisch vorab ausgleichen zu können. Denn je Präziser diese mechanische Einstellung ist, desto präziser wird auch die erste Druckschicht.

Setzten wir das Druckbett auf 60 Grad Celsius, lassen es vorheizen und starten dann den Kilibrierungsprozess. Der Drucker fährt nun die Kalibrierungspunkte ab und vermisst das Z-Offset an jedem Punkt.

Falls nach dieser Vermessung an manchen Stellen das Z-Offset über ca. 0,08mm liegen sollte, muss hier die Verstellschraube ncohmal etwas angepasst werden. Hat man einen wellenartigen Versatz, kann man nicht viel tun, außer zwischen die Druckbettplatte und der Magnetplatte mit Aluminium/Edelstahl Folie an den problematischen Stellen etwas unter zu legen, um dieses Problem auszugleichen.

Mit dem Tippen auf den nächsten Schritt ist das Selbsttest-Prozedere abgeschlossen und wir können uns an die nächsten Einstellungen machen. Doch bevor wir dies tun, würde ich euch empfehlen, über die Konfiguration erneut die Z-Kalibrierung durchzuführen und mittels des Papierstreifens die Mittelposition erneut festzulegen, denn es könnte sein, dass sich dieses Ergebnis verstellt hat, durch das Bedmesh-Kalibrieren aus dem letzten Schritt.

Herzlichen Glückwünsch, nun sind die absoluten Basics für einen FDM Druck gesetzt. Doch das ist noch nicht alles, um einen qualitativ hochwertigen Druck zu erhalten. Das Feintuning der Episode drei dieses Startguides gibt euch hierzu noch mehr Information.