3D-Druck

3D-Drucker richtig kalibrieren

Veröffentlicht: 21.02.2022 | Letztes Update: 11.10.2022

Es gibt unzählige Anleitungen im Internet, wie man einen 3D-Drucker kalibriert. Auch mein Artikel gehört dazu. Ich bin zwar immer noch fortgeschrittener Laie, dennoch stand ich sehr vielen Anleitungen erst mal skeptisch gegenüber. Und selbst der in meinen anderen 3D-Drucker-Blogs erwähnte "Einstellfahrplan" ist nicht wirklich das Gelbe vom Ei. Ich möchte Euch hier meine Erfahrungen als Laie gebündelt mitteilen und Euch eine hoffentlich bessere Kalibrierungshilfe bieten.

▸ Wichtiger Hinweis!

Diese Kalibrierungsanleitung ist nicht unbedingt zu 100% final. Gewisse Passagen werden immer wieder durch neue Erkenntnisse ergänzt.


▸ Hinweis!

Da ich nur "Bettschubser" mit einer XZ-Druckkopf habe, kann evtl. so manche Kalibrierung bei einem 3D-Drucker mit starrem oder Liftdruckbett (Beweglich in Z-Achse) etwas anders ausfallen. Notfalls etwas kreativ denken. :)



Inhaltsverzeichnis:


1. Kontrolle der Druckermechanik

1.a. Grundgerüst prüfen

Bevor ich zu den ganzen Cura Grundeinstellungen komme, ist es erst mal wichtig, dass wir bei 0 anfangen. Das bedeutet, dass Ihr Euren Drucker vom Gerüst her erst nochmal durchprüft, falls Ihr das noch nicht gemacht habt. Es ist nämlich auch wichtig, dass sämtliche Gerüstteile gerade und die Schrauben fest angezogen sind. Es darf nichts wackeln und sollte alles in Toleranz gerade und im rechten Winkel sein.

Als erstes prüft Ihr die Basis, dass diese nicht wackelt, wie z.B. bei allen ELEGOO Neptune 2(S) Modellen. Sollte der Drucker wackeln, wenn Ihr auf die linke oder rechte Basisstrebe drückt, dann löst einfach die Schrauben an der Seite, lasst die Basis sich setzen und zieht die Schrauben dann wieder fest.

Als nächstes nehmt Euch am besten einen hochwertigen Schlosser- oder Schreinerwinkel (letzteren z.B. von Ulmia) und schaut, dass die Streben der Z-Achse auch einen 90° Winkel aufweisen. Wenn ihr dann mit der Taschenlampe am Winkel und der Strebe hoch- und runterfahrt, dann sollte nur ein klitzekleiner bis kein Lichtspalt zu sehen sein.

ELEGOO Neptune 2S - Z-Strebe

Es gibt immer gewisse Toleranzen in der Fertigung. Wichtig ist lediglich, dass Ihr einen 90° Winkel hinbekommt, der jedoch nicht aufs Hundertstel genau sein muss.

Und wenn Ihr schon bei den Z-Achsen-Streben seid, dann prüft auch, ob ihr diese richtig festgeschraubt habt. Denn ansonsten geht es Euch so wie mir und sämtliches symmetrischen Drucke sind krumm und z.B. Würfel oder Quader nicht im 90° Winkel.

50x50 Würfel
ELEGOO Neptune 2S von oben vor Neujustierung

Nun nehmt Ihr Euch entweder ein gutes Metall-Lineal oder einen guten Meterstab und prüft, ob beide Z-Achsen-Streben oben und unten auch den gleichen Abstand haben.

Z-Streben Parallelität

Sollte eine der beiden Streben krumm sein, kann es dazu kommen, dass die Z-Achse zu sehr beim Hochfahren abmüht. In der Regel sind die Streben aber nur mit hundertstel Abweichung so ziemlich gerade. Sollte ein zu großer Unterschied drin sein, am besten alle Schrauben der Z-Achse-Streben und der oberen Endstrebe lockern und geraderücken - soweit möglich.

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1.b. X-Strebe überprüfen

Nun widmen wir uns der X-Strebe, auf der der Druckkopf sitzt. Achtet darauf, dass die Justierschrauben der Räder für die Z-Achse nicht zu fest und nicht zu locker sind. Trotz ausgiebiger Recherche habe ich keine klare Definition, für die Festigkeit der Schrauben gefunden. Wichtig ist hier, dass sich die X-Strebe auf der Z-Achse nicht zu leicht und nicht zu schwer bewegen lassen sollte. Hier sollte man mit viel Gefühl arbeiten.

Läuft die X-Strebe zu schwergängig, muss sich der Z-Achsen-Motor zu sehr anstrengen. Dazu kommt, dass das Risiko steigt, dass die Führungsstange springt bzw. durchrutscht. Außerdem müsst ihr dann sehr viel Kraft aufwenden, wenn ihr die X-Strebe manuell verstellen müsst.

Läuft die X-Strebe zu locker, kann es vorkommen, wenn Ihr einen hohen Druck gemacht habt und die Motoren nach dem Druck dann abschalten, dass Euch die X-Strebe die Z-Achse runterrauscht und womöglich auf das Druckbett knallt. Ist mir jetzt noch nicht so passiert, aber dass sie so langsam nach unten kriecht, habe ich beim Neptune 2S gehabt.

Achtet vor allem auch darauf, dass die rechte Seite bei Druckern ohne zweiten Z-Achsen-Motor und Führungsstange, mit der linken synchron hoch und runter fährt. Manche behaupten, dass das nicht geht, ohne dass die X-Strebe wackelt, aber das geht mit viel Gefühl und dem richtigen Drehmoment der Justierschraube. Letztendlich darf nichts wackeln, aber die rechte Seite synchron mit der linken laufen.

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1.c. Druckkopf prüfen

Als erstes widmen wir uns den Laufrädern des Druckkopfes. Der Druckkopf muss sich leicht auf der X-Achse bewegen können und darf jedoch nicht wackeln. Ansonsten gibt's größere Artefakte im Druck. Rüttelt also mal an allen Seiten des Druckkopfes und justiert bei Bedarf die Justierschraube des unteren Rades nach.

Nun schauen wir uns den Riemen an. Dieser darf nicht zu locker, aber auch nicht überspannt sein. Ist der Riemen zu locker, kann sich das durch starke vertikale Linien auf dem Druck auszeichnen. Ist der Riemen zu fest, arbeitet der X-Achsen-Motor zu schwer und kann womöglich überhitzen oder irgendwann der Riemen reißen. Achtet darauf, dass Ihr ein gutes Mittelmaß findet. Habt bitte auch ein Auge darauf, dass der Riemen nirgends an der X-Strebe oder gar den Laufrädern reibt. Dass die Laufräder über den Riemen fahren, ist jedoch normal.

Weiter wenden wir uns nun dem Hotend zu. Nehmt dazu die Abdeckung ab und prüft, ob das Hotend auch einigermaßen gerade montiert wurde. Ein schiefes Hotend kann sich nämlich auch negativ auf den Druck auswirken. In den meisten Fällen sind sie jedoch gerade montiert. Dennoch gilt: Vertrauen ist gut, Kontrolle ist besser. :)

Creality Ender 3V2 Hotend

Wenn bzgl. der Hotend-Montage alles passt, schaut Euch den Hotend-Eingang an. Achtet darauf, dass der Bowden keinerlei Spiel im Hotend und natürlich auch nicht im Extruder hat. Gerade im Hotend kann eine Lücke zwischen Bowden und Düse zu Verstopfungen und Probleme führen. Achtet auch vor allem darauf, dass das Bowden Ende auch gerade abgeschnitten ist! Denn sowas hier geht gar nicht:

Standard Bowden Creality Ender 3V2

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1.d. Druckbett und Y-Achse

Jetzt ganz zum Schluss, kommen wir zum Druckbett und der Y-Achse. Wenn Ihr einen "Bettschubser" habt, dann achtet auch hier darauf, dass die Laufräder nicht zu fest und nicht zu locker sind. Das Druckbett muss sich auch leicht bewegen können und darf bei der manuellen Bewegung keinen "Rasteffekt" (als würde eines der Räder in eine Mulde fahren) haben.

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1.e. Druckbett-Nivellierung aka. Leveling

▸ Erst vorweg:

Ein Bett-Level-Sensor ersetzen nicht die manuelle Nivellierung! Um wirklich eine gute Haftung und saubere Drucke zu bekommen, ist eine vorherige manuelle Nivellierung (Leveling) notwendig. Der BLTouch gleicht dann die anderen Unebenheiten des Druckbetts aus. Allerdings ist es auch möglich, das Druckbett zu "entnivellieren", indem man die Federn und Stellräder entfernt und Metallbuchsen und (Flügel)Muttern einsetzt. Dabei muss aber darauf geachtet werden, dass auch alles einigermaßen gerade ist (am besten mit einer Wasserwaage nachprüfen). Den Rest erledigt dann wirklich der Bett-Level-Sensor.

Schraubt hierzu das Druckbett ganz nach unten, zieht die Räder aber nicht zu fest an. Dann dreht ihr sie wieder so gefühlte 5 Umdrehungen wieder hoch, damit die Federn etwas entspannt sind. Nun beginnt Ihr mit dem manuellen Leveling. Manche Drucker bieten hier eine Funktion an, bei manchen müsst Ihr den Druckkopf und das Bett selber bewegen. Beachtet jedoch, dass es sich bei Druckern, bei denen sich das Druckbett hoch und runter bewegt, etwas anders.

Was ich auch noch erwähnenswert finde: Kauft Euch die Stellräder aus Metall! Ich habe hier sofort beim Neptune 2S mit Metallstellrädern angefangen - waren von vornherein dabei - und habe sie bei meinem Ender 3 V2 gemisst. Stößt man nur ein Bisschen an die Plastikräder dran, ist schon wieder Nivellierung und evtl. das Autoleveling im Eimer. Das kann bei den Metallrädern nicht so leicht passieren, da diese etwas schwerer sind und sich somit nicht so leicht verstellen lassen.

Stellräder ELEGOO Neptune 2S
Stellräder Creality Ender 3V2

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1.f. Druckbetthaftung

Der eine schwört auf Glasplatte, der andere schwört auf PEI Dauerdruckplatten und der andere wieder auf was anderes. Ich persönlich habe mit einer PEI-Platte auf meinem ELEGOO Neptune 2S angefangen und habe mit dem Creality Ender 3 V2 mit einer Glasplatte Berührungen gemacht. Beide haben ihre Vor- und Nachteile. Ich jedoch schwöre auf PEI Dauerdruckplatten, da man hier notfalls - falls man den Druck nicht abbekommt - die Druckplatte etwas knicken kann, damit man den Druck besser abbekommt - besonders gut, wenn man mit Haftvermittlern arbeitet.

Sollte jedoch nichts auf dem Druckbett, trotzdem super Kalibrierung und Leveling, haften, dann empfiehlt sich der Einsatz eines Haftvermittlers. Meine ersten Versuche habe ich mit einem banalen Pritt Klebestift gemacht. Die Druckplatte hat zwar dann entsprechend "lecker" gerochen (waren Klebestifte für Kinder), doch das Ergebnis war an der Unterseite ziemlich versaut. Der Stift hinterlässt nämlich kleine Klebeteile auf der Druckplatte, die sich dann in der ersten Schicht abzeichnen können. Deshalb empfehle ich einen professionellen Haftvermittler. Ich habe u.a. PrintaFix von Aprinta Pro und auch 3DLac ausprobiert und beide sind jeden Pfennig wert! Ich habe auch schon einen Klebestift ausprobiert, was ich persönlich jedoch nicht empfehle. Gibt eine hässliche Oberfläche.

Dann möchte ich gerne noch was zu diesem Mythos sagen, dass alles 100% kerzengerade sein muss, damit ein Druck gelingt. Es gibt in allem immer gewisse Toleranzen. Selbst die billigen Chinaglasplatten für die 3D-Drucker sind nicht zu 100% gerade. Meine war sogar leicht konkav gewölbt und hat gewackelt.

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1.g. Extruder

Bei den Extrudern scheiden sich auch oft die Geister. Für die einen reicht der Standard Plastikextruder mit einem Förderzahnrad plus einem Laufrad und Bowden Schlauch, andere wiederum nehmen gleich einen Vollmetall-Extruder mit dem gleichen Förderprinzip oder eben zwei Zahnrädern (Dual Drive Extruder) und die Enthusiasten schwören auf einen Direkt-Extruder.

Ich bin der Ansicht, dass jeder Extruder seine Vor- und Nachteile hat und auch Bowden Extruder gute Druckergebnisse bringen. Wichtig ist vor allem, dass die Feder nicht zu fest und nicht zu locker gespannt ist. Wenn zu locker, rutscht das Zahnrad womöglich durch und es wird zu wenig Filament gefördert. Wenn zu fest, dann wird das Filament regelrecht geschreddert.

Grundsätzlich reicht für das Drucken von PLA, PETG und anderen festen Filamenten auch ein Bowden-Extruder aus. Wenn man aber auch TPU/TPE oder andere flexible Materialien drucken möchte, sollte es auf jeden Fall ein Direkt-Extruder sein. Hier muss man sich aber nicht unbedingt extra einen kaufen. Man kann z.B. den Ender 3 (V2) mittels Adapter zu einem umbauen. Hierzu mehr weiter unten (Spezialfall Drucken von TPU und anderen flexiblen Filamenten).

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1.h. Druckdüse aka. Nozzle

Aus meiner Erfahrung heraus, drucken die 0815-Düsen genauso gut, wie Düsen von namhaften Herstellern. Allerdings sind hochwertige Düsen viel präziser und filigraner gearbeitet.

Quelle: Hackaday

Betrachtet man das Bild oben, sieht man gleich, wo die größten Problemstellen liegen. Der Kanal zur Spitze ist auf dem rechten Bild sehr uneben. Stellt zwar nicht wirklich ein großes Problem dar, kann jedoch das Filament leicht ins stocken bringen. Außerdem ist bei manchen 0815 der Düsenausgang auch nicht wirklich plan. Das kann zur Folge haben, dass Stringing entsteht.

Hochwertige Düsen haben nicht nur einen komplett geraden Filamentkanal, sondern haben häufig auch eine Anti-Haft-Funktion, was Stringing unterbindet. Fazit: Für Prototypen oder den Anfang reichen 0815-Düsen aus. Besser druckt man jedoch mit hochwertigen Düsen.

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2. Das Cura Grundprofil

▸ Info

Da sehr viele Anleitungen im Internet auf Englisch sind, nutze ich ab hier am besten die Englischen Termini. So hast Du später auch weniger Probleme, Dich mit internationalen Leuten auszutauschen oder bei Problemen immer von Deutsch in Englisch versuchen zu übersetzen. Ansonsten würde ich schon die Deutschen Termini bevorzugen. :)

Bevor wir mit dem Kalibrierungsprozess beginnen, legen wir in Cura ein frisches Profil an. Hierzu wählst Du in der Liste der Drucker unter »Custom« den »Custom FFF Printer« aus und trägst hier die unteren Druckerwerte ein.

Für einen ELEGOO Neptune 2S und Creality Ender 3 V2 sähe das so aus:

Beachtet, dass Ihr bei »Nozzle Size« und »Compatible material diameter« die richtigen Werte eintragt.

Hier kann man auch noch den Start und End G-Code anpassen, damit der Drucker am Anfang am Druckbettrand eine Linie zum Düsenfüllen druckt und am Schluss dann das Druckbett nach vorne zur "Präsentation" fährt.

Start G-Code

G28 ;home
G92 E0 ;Reset Extruder
G1 Z4.0 F3000 ;Move Z Axis up
G92 E0 ;Reset Extruder
G1 X1.1 Y20 Z0.28 F5000.0 ;Move to start position
G1 X1.1 Y200.0 Z0.28 F1500.0 E15 ;Draw the first line
G1 X1.4 Y200.0 Z0.28 F5000.0 ;Move to side a little
G1 X1.4 Y20 Z0.28 F1500.0 E30 ;Draw the second line
G92 E0 ;Reset Extruder
G1 Z2.0 F3000 ;Move Z Axis up

End G-Code

G91 ;Relative positionning
G1 E-2 F2700 ;Retract a bit
G1 E-2 Z0.2 F1600 ;Retract and raise Z
G1 X5 Y5 F3000 ;Wipe out
G1 Z10 ;Raise Z more
G90 ;Absolute positionning
G1 X0 Y{machine_depth} ;Present print
M106 S0 ;Turn-off fan
M104 S0 ;Turn-off hotend
M140 S0 ;Turn-off bed
M84 X Y E ;Disable all steppers but Z

Nun wenden wir uns den ganzen Optionen zu. In Cura gibt es eine ganze Menge Optionen, die mehr oder weniger Einfluss auf Eure Drucke haben. Ich spreche hier nur die an, die mir persönlich am meisten geholfen haben.

Hier die Grundeinstellungen:

Quality
0,1 mm
0,2 mm
0,4 mm
Walls
0,0 mm
4
0,0 mm
0,0 mm
Top/Bottom
Standard (0,8 mm)
Standard (0,8 mm)
10
Standard (0,8 mm)
10
0
Infill
20
Grid
0
Material
215°C - Empfohlener Wert des Filament-Herstellers. Wird aber evtl. auch durch den Heat Tower später bestimmt
*
*
*
60°C - Hier jedoch vor allem die Maximalwerte des Herstellers beachten. Nicht alle Filamente mögen 60°C!
90% für PLA - Wird später aber auch noch angepasst
*
* - Kann aber für eine bessere Haftung z.B. auf 110% gesetzt werden. Muss man bissl mit rumspielen.
*
Speed
50 mm/s - Einige Drucker können auch 60 mm/s. Man sollte es aber nicht übertreiben. Je langsamer gedruckt wird, desto besser die Qualität.
30 mm/s
30 mm/s
150 mm/s
20 mm/s
Travel
Hier nimmst Du am besten die Standardwerte vom Druckerhersteller. Beim ELEGOO Neptune 2S wären es z.B. 6 mm, während es beim Creality Ender 3V2 5 mm wären. Wird aber später bei Bedarf noch angepasst.
Auch hier das gleiche. Neptune 2S wären z.B. 70 mm/s und Ender 3V2 45 mm/s.
0,0 mm³
Off - Vorerst. Kann später nach Bedarf eingeschaltet werden.
Cooling
100%
5,0 s
Build Plate Adhesion
Brim - Für den Anfang
Special Modes
All at once
Normal
Experimental

Alle anderen Optionen, die ich hier nicht erwähnt habe, bleiben auf dem Standardwert.

▸ Bzgl. der Print Speed (Druckgeschwindigkeit)

Grundsätzlich kannst Du auch mit der vollen Geschwindigkeit drucken. Mit entsprechend angepassten Parametern kann man auch noch schneller drucken. Ein guter Mittelwert bei PLA und PETG ist jedoch 50mm/s. TPU hingegen sollte mit 20-30mm/s gedruckt werden. Es sind daher auch immer die Angaben der Filamenthersteller zu beachten.


▸ Bzgl. dem »Z Hop When Retracted« und »Z Hop only over printed parts«

Vorteil von der Funktion ist, dass der Druckkopf sich hebt, bevor er über das Druckstück wandert und so dieses dabei nicht berührt. Das verhindert hässliche Streifen auf der Deckschicht und dass das Druckstück nicht versehentlich vom Druckbett geschubst wird. Auch wenn man das Bett relativ gut einstellt, gibt es durch die Z- und X-Achse trotzdem gewisse Toleranzen.

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3. Materialvorbereitung

Damit die Kalibrierung optimal durchgeführt werden kann, benötigst Du ein "spezielles" Filament. Es ist nämlich schlecht, die Kalibrierung z.B. mit einem transparenten, farbigen, weißen oder schwarzen Filament durchzuführen, da man hier einige Fehler nicht richtig sieht. Wenn man jedoch einen sehr guten Blick fürs Detail hat und mit einer Juwelierslupe arbeitet, kann auch mit weißem Filament arbeiten. Ich jedoch empfehle z.B. das Testgrau-Filament von Bavaria Filaments.

Bavaria Filaments stellt richtig qualitativ hochwertige Filamente her, die selbst bei niedrigen niedrigeren Temperaturen druckbar sind. Und das Wichtigste: Es wird in Deutschland hergestellt! :)

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4. Die Kalibrierung

4.a. Optionaler Schritt: Extruder kalibrieren

Meist liefern die Hersteller ihre Drucker mit einigermaßen guten Werten aus. Manchmal ist es jedoch notwendig, den Extruder zu Kalibrieren. Besonders dann, wenn Ihr u.a. auf einen Bowden Extruder mit Doppelzahnrad oder direktem Extruder umgestiegen seid. Im Falle des Bowden Extruders mit Doppelzahnrad kann ich einen Wert von 139 empfehlen.

Ich würde jedoch erst mal mit den Herstellerwerten drucken. Notfalls kann man den Extruder noch entsprechend anpassen.

Für die Kalibrierung benötigst Du Pronterface. Alternativ kann auch das Terminal von OctoPrint genutzt werden.

Anleitung:

Pronterface
OctoPrint Terminal

Vorbereitung

Ihr benötigt folgende Werkzeuge:

Verbindungsaufbau

Pronterface: Als erstes schließen wir den Drucker per USB an den Computer an, wählen links oben (1) den entsprechenden Port und die Datenübertragungsrate aus. Anschließend klicken wir auf Verbinden und wenden uns dem Eingabebereich (2) zu.

OctoPrint: Logge Dich über Deinen Webbrowser in Deine OctoPrint-Maschine ein und verbinde OctoPrint mit Deinem 3D-Drucker. Nun wählst Du rechts oben den Reiter »Terminal« aus. Hier kannst Du dann die entsprechenden Befehle eingeben.

Aktuelle Extruder-Schritte einholen

Den ersten Befehl, den Ihr an den Drucker sendet, zeigt Euch die komplette Konfiguration des Druckers an. Um diese zu erfassen, sendet Ihr M503 an den Drucker und erhaltet eine ähnliche Ansicht wie hier:

Für uns ist hier die Zeile mit M92 wichtig. Notiert Euch den E-Wert - bei mir E138.96. Dieser Wert klassifiziert die Extruder-Schritte.

Abmessen von 200 mm Filament

Als nächstes nimmst Du ein Metermaß oder Meterstab und misst 200 mm (20 cm) ab dem Extruder-Eingang ab. Beachte dabei, dass Du das Filament immer ausreichend gerade und stramm - jedoch nicht zu fest - hältst und dann bei 20 cm einen Strich auf das Filament machst.

▸ Info zum Bild

Bitte lass Dich nicht von meinem Extruder beirren. Ich habe meinen Ender 3 V2 am 13. Februar 2022 auf Direkt-Extruder umgebaut, da ich TPU drucken möchte.

Heiz nun das Hotend auf Betriebstemperatur auf. Bei PLA wären das 195°C, PETG benötigt entsprechend mehr. Du kannst aber selbstverständlich auch die Herstellervorgaben nehmen.

Durchjagen von 180 mm Filament

Zurück in Pronterface oder OctoPrint, sendest Du den Befehl M83, für den relativen Modus, an den Drucker. Nun gibst Du G1 F100 E180 an den Drucker weiter, woraufhin 180 mm an Filament durch die Düse gedrückt werden. Das wird jetzt so ca. 1 Minute dauern.

Abmessen des Rest-Filaments

Nun misst Du den Rest des Filaments ab. Das wäre vom Extruder-Eingang bis zum Strich auf dem Filamentteil. Das kann Du mit dem Maßband oder Meterstab machen. Viel genauer macht es jedoch ein Messschieber.

Neue E-Steps berechnen

Nun musst Du die neuen E-Steps berechnen. Ich empfehle Dir, dass mit der nachfolgenden Formel zu tun.

x 180 = Neue E-Steps

Neue E-Steps übertragen und abspeichern

Nun müssen die neuen E-Steps nur noch an den Drucker übertragen und abgespeichert werden. Dazu sendest Du als erstes M92 Exxx.xx (xxx.xx steht für Euren neuen Wert) an den Drucker und speicherst das Ganze dann mit M500 im EEPROM ab. Mit M503 kannst Du dann auch nochmal überprüfen, ob der Wert auch übernommen wurde.

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4.b. Schritt 1: Optimale Drucktemperatur ermitteln

Grundsätzlich kann man sich gut an die Temperaturempfehlung des Herstellers halten. Allerdings geben manche Hersteller einen Empfehlungsspielraum wie z.B. 215-230°C an, der jedoch nicht immer optional ist. Auch wenn einige Drucker Kopien von einer Kopie sind, arbeiten viele doch etwas unterschiedlich. Deshalb kann man auch beim Filament noch etwas nachbessern.

Am besten Du lädst Dir erst mal den smarten Temperatur-Kalibrierungs-Turm von gaaZolee runter. Hier gibt es mehrere Varianten, die ich hier auch anbieten werden. Allerdings wenden wir uns eher den PLA-Varianten zu.

Temperatur-Kalibrierungs-Türme herunterladen

Nun entpackst Du die ZIP-Datei an einen beliebigen Ort und startest Cura. In Cura öffnest Du nun den Marketplace und installierst das Plugin Calibration Shapes. Mit diesem kannst Du auch noch andere Sachen kalibrieren und wird Dir gleich die Arbeit für die einzelnen Temperaturstufen erleichtern. Nun Cura neustarten und entweder »SmartTemperatureTower_PLA_Plus_195-235.stl« für normales PLA oder »SmartTemperatureTower_PLA_180-225.stl« für empfindlicheres PLA in Cura. Im Endeffekt kannst Du mit den nachfolgenden Schritten das gleiche mit dem ABS oder PETG Turm machen. Ich behandle hier nun den »SmartTemperatureTower_PLA_Plus_195-235.stl«.

In Cura gehst Du dann oben auf »Extensions > Post Processing > Modify G-Code«.

Im nachfolgenden Dialog klickst Du dann auf , scrollst in der Liste ganz runter und wählst dort TempFanTower aus.

Der Vorteil an dieser Methode ist, dass Du nicht 9 einzelne ChangeAtZ (oberster Listeneintrag) hinzufügen musst, wie es manch andere machen und alles manuell anpassen musst. Die Funktion TempFanTower von Calibration Shapes macht das alles automatisch.

Nun trägst Du folgende Werte ein:

Nun hast Du links neben dem Slicen-Button ein kleines weiteres Kästchen, mit einer Zahl in einem roten Kreis. Dies gibt an, dass Du z.Z. 1 Post Processing Script aktiv hast.

Aber wir wenden uns erst nochmal ein paar Einstellungen zu. Und zwar dem Support und der Build Plate Adhesion. Support sollte auf jeden Fall deaktiviert sein, denn Du möchtest ja schauen, wie so die Brückenbildung ist und die Überhänge so bei den einzelnen Temperaturen werden. Wenn Du eine gute Druckbetthaftung hast, kannst Du auch die Build Plate Adhesion auf Skirt schalten. Wenn Du allerdings auf Nummer Sicher gehen willst, schalte auf Brim.

Ich habe hier vorsichtshalber Brim genommen:

Nun kannst Du den Tower slicen und drucken. Der Vorteil an diesem Tower ist, dass Du nicht nur die optimale Temperatur für das Filament ausloten kannst, sondern auch noch siehst, wie bei den einzelnen Temperaturen die Überhänge, Brücken und auch das Retraction wird - letzteres gezeigt an dem kleinen Stachel im Kreis.

So sieht das das Ergebnis aus:

Mit Blitz
Ohne Blitz

Für einen besseren Vergleich, habe ich ein Bild mit Blitz und eins ohne gemacht. Der Testdruck wurde mit meinem ELEGOO Neptune 2S durchgeführt.

Am besten ist, dass man für jedes Filament, das man verwenden möchte, solch einen Heat Tower druckt, um so die optimalsten Temperaturen herauszufinden. Wir nutzen aber hier unser spezielles Kalibrierungsfilament weiter und tragen dann - wie in meinem Fall z.B. - 205°C als Drucktemperatur ein.

4.c. Schritt 2: Druckqualität kalibrieren

Nun optimieren wir die Druckqualität des Druckers. Diese Schritte sind nicht Filament abhängig. Hierzu bedienen wir uns am besten dem Quader mit Loch von Act7 auf Thingiverse. Dieser lässt schnell und Ressourcen schonend drucken. Abgesehen davon lässt er sich stapeln und bieten noch die Möglichkeit einen Bolzen zu drucken, damit man die Toleranzen etwas ausloten kann. Für Dich ist aber in erster Linie der Quader an sich wichtig. ;)

Würfel-Quader herunterladen
Würfel-Bolzen herunterladen

Übrigens: Bitte nicht wundern, wieso die Quader-Bilder hier anders aussehen. Ich habe vorher einen anderen benutzt und dann einfach Fotos von diesem gemacht. Diesen hier habe ich erst später entdeckt.

4.c.I. Anpassen der Line Width

Leider wird die Kalibrierung ziemlich langwierig und Du musst evtl. einige der Testwürfelchen drucken.

Als erstes fängst Du damit an, einen Referenzwürfel zu drucken. Hier startest Du schlichtweg mit der Line Width von 0,4 mm oder eben dem eigentlichen Düsendurchmesser. Wenn dieser dann fertig ist, sollte er in etwa so aussehen.

Wie Du auf dem linken Bild sehen kannst, kann man durch die Deckschicht die darunterliegenden Schichten sehen. Sind diese jedoch bei Dir schon bei 0,4 mm Line Width geschlossen, kann dies ein gutes Zeichen sein oder auch nicht. Eventuell hast Du dann Überextrusion. Auf dem rechten Bild siehst Du u.a. kleine Fehler in den einzelnen Schichten und ein kleines Dächlein sowie einen Elefantenfuß (rote Kreise). Diese wirst Du später noch wegbekommen.

Nun fängst Du an, die Line Width Stück für Stück zu reduzieren. Also wird Euer nächster Druck mit 0,39 mm sein. Man kann auch in 2er-Schritten gehen, sollte aber dann, wenn man nah am perfekten Ergebnis ist, mit 1er-Schritten weitermachen. Dies solange, bis die Deckschicht komplett geschlossen ist (Umlenkbereiche an den Rändern ausgeschlossen!).

▸ Hinweis

Es kann durchaus vorkommen, dass es z.B. bei Line Width 0,3 mm immer noch die ein oder andere Öffnung gibt - was bei mir der Fall war (nur mit sehr guten Augen und/oder Lupe sichtbar). Hier hilft es, den Flow auf 91% anzuheben.

Wenn Du dann die richtige Line Width gefunden hast bzw. die Deckschicht geschlossen ist, dann sollte der Quader so aussehen:

Wie Du hier sehen kannst, sind alle Bahnen geschlossen. Das Stringing bekommen wir später noch in den Griff.

4.c.II. Evtl. Anpassen des Flows

Sollte Dein Würfel mit 90-91% Flow geschlossen sein, dann kannst Du auch hier anfangen, diesen soweit zu reduzieren, bis die Bahnen der Deckschicht wieder aufbrechen. So bekommst Du dann das Dächlein weg. Ansonsten bleib einfach bei 90-91% und mach bei 2.3. weiter.

4.c.III. Anpassen des Initial Layer Flows

Damit Du auch den Elefantenfuß weg bekommst, reduzierst Du hier auch so weit den Wert, bis Ihr keinen Elefantenfuß mehr habt. Einfache Sache! :) Es kann aber sein, dass Ihr den Elefantenfuß möglicherweise nicht weg bekommt, so wie es z.B. bei meinem ELEGOO Neptune 2S der Fall ist. Vielleicht lässt sich hier noch was in Richtung »Extruder Kalibrierung« ändern.

4.c.IV. Testen der Einstellungen mit einem größeren Quader

Ich habe hier einen leicht angepassten 50x50x6 mm Quader von mahowi von Thingiverse genommen. Mit ihm kannst Du mal testen, wie sich Deine momentanen Einstellungen auf ein größeres Projekt auswirkt. Hier kommen evtl. Dächer und Elefantenfüße mehr zum Ausdruck, was jedoch in manchen Fällen nicht ganz vermeidbar ist.

50x50x6 mm Quader herunterladen

4.d. Schritt 3: Retraction Test

Normalerweise, wenn Du oben alles richtig gemacht hast, sollten die Flächen und Seiten, sowie die Spitze der nun zu druckenden Pyramide einigermaßen gut sein. Mit der Pyramide kannst Du dann schauen, in wie weit Dein Drucker noch Stringing und Blobs verursacht. Die Pyramide kommt von HollowTech von ThingiVerse.

Hohle Pyramide herunterladen

Das Ergebnis könnte dann auch bei Dir so aussehen:

Auf dem Bild sind einige Spinnenfäden und Blobs zu erkennen. Um diese weg zu bekommen, muss nun evtl. die Retraction Distance und der Retraction Speed angepasst werden. Dazu gleich mehr.

4.e. Schritt 4: Retraction Kalibrierung

Wie Du oben schon gesehen hast, hat die Pyramide einige Strings und Blobs. Diese bekommt man u.a. durch die Anpassung der Retraction Distance, dem Retraction Speed in den Griff.

Allerdings wird es hier recht knifflig, da es große Unterschiede zwischen den Bowden- und Direkt-Extrudern gibt. Während ein Direkt-Extruder, je nach Ausführung, mit um die 0,5 - 2 mm Retraction Distance auskommen kann, können es bei Bowden Extrudern bis zu 15 mm sein. Das gleiche verhält sich mit dem Retraction Speed. Hier findet man den besten Wert zwischen 20-100 mm/s. Wobei mir z.B. von Bavaria Filaments eine Retraction Distance von 3,5 mm und eine Retraction Speed von sogar 150 mm/s für den Ender 3 V2 empfohlen werden!

Hier habe ich allerdings einen Tipp! Erstelle in Cura ein weiteres Profil, indem Du Dein Modell in der Liste auswählst - soweit vorhanden. Dann überträgst Du einfach die Retraction-Werte in Dein Profil. Somit hast Du schon mal einen genauen Anhaltspunkt, in welche Richtung Du rumprobieren musst. Mein ELEGOO Neptune 2S z.B. hat eine Retraction Distance von 5 mm und eine Retraction Speed von 70 mm/s.

▸ Info

Seit der Erstellung dieser Anleitung habe ich festgestellt, dass nicht unbedingt der Drucker alleine für Stringing und Blobs verantwortlich ist. Es kann durchaus auch an dem ein oder anderen Filament liegen.

Am besten kalibrierst Du die Retraction auch wieder mit den Calibration Shapes Mitteln. Hierzu klickst Du oben in Cura auf »Extenstions > Part for calibration > Add a Retract Tower«.

Nun solltest Du diesen Tower wie oben zu sehen auf Deiner Plattform stehen haben.

Nun müssen wir noch die Distanz anpassen, nachdem der Drucker den Wert immer ändern soll. Anfangen tun wir hier erst mal mit der Retraction Distance, da die Geschwindigkeit jetzt nicht unbedingt sooo wichtig ist.

Hierzu müssen wir ein s.g. »Post Processing Script« hinzufügen, das dafür sorgt, dass während des Druckens automatisch der Retraction Distance Wert geändert wird. Um ein solches Script hinzuzufügen, klickst Du oben in Cura auf »Extensions > Post Processing > Modify G-Code«.

Nun klickst Du im Post Processing Plugin Dialog auf und dann auf »Retract Tower«.

Nun solltest Du folgende Anzeige bekommen, mit identischen Werten.

Da wir uns erst mal um die Distanz kümmern, wählst Du bei »Command« Distance aus. Change Layer kann so bleiben. Den Change Layer Offset stellst Du auf 4.

Nun kommt es drauf an, ob Du einen Bowden- oder Direkt-Extruder hast. Je nachdem ergeben sich folgende Werte:

▸ Wichtig

Wenn Du Deinen Drucker mittels einfachen Adapters - wie ich meinen Ender 3V2 -, auf einen Direkten-Extruder umgerüstet hast, kann es sich anders verhalten und evtl. nach wie vor als Bowden-Extruder behandelt werden. Da musst Du bissl rumprobieren.

So sieht es dann für einen Bowden-Extruder aus:

Anschließend klickst Du einfach auf .

Nun hast Du links neben Deinem Slice-Button wieder einen Extra-Button mit einer 1 (!) in einem roten Kreis. Beachte, dass der HeatTower nicht mehr in der Liste ist. Ansonsten wird das auch mitbeachtet.

Dies zeigt nun an, dass Du ein Post Processing Script aktiv hast. Nun kannst Du auf klicken und den Druck beginnen.

Wenn Du mit dem Druck fertig bist, wählst Du die Distanz, die am wenigstens bis gar kein Stringing aufweist und trägst diese in Dein Profil ein. Sollte es jedoch noch so aussehen, wie hier mit meinem Neptune 2S, dann musst Du woanders nachbessern.

Wie man hier sehen kann, ist es egal welche Distanz eingestellt wird. Eventuell kann hier dann ein höherer Retraction Speed nachhelfen. Hierzu muss dann anstatt Distance Speed bei »Command« ausgewählt werden.

Auch wenn der Hersteller z.B. 70 mm/s Retraction Speed angibt, versuche erst mal einen Retract Tower mit den Angaben wie oben zu probieren. Sollte bei 5 (50 mm/s) immer noch keine Besserung eintreten, dann versuche es mit dem nächst höheren Herstellerwert (80 bei 70 mm/s). Ich habe u.a. auch schon 150 mm/s bei 6 mm Retraction Distance beim Testfilament verwendet, und keine Änderung festgestellt.

Hier das Beispiel:

Der Retract Tower auf der linken Seite wurde mit einer Retraction Distance von 2-6 mm und Retraction Speed von 150 mm/s gedruckt. Man sieht hier lange Blobs, aber keine großartige Veränderung. Das rechte Bild zeigt eine konstante Retraction Distance von 5 mm und einen sich verändernden Retraction Speed von 10-50 mm/s. Das zeigt, dass das Problem nicht wirklich beim Drucker selber liegt, sondern auch ein Problem des Filaments sein kann.

Hier habe ich nun links mit den von ELEGOO ermittelten Einstellungen von Distanz 5 mm und Geschwindigkeit 70 mm/s, jedoch auf 195°C gedruckt. Auf der linken Seite habe ich die Bavaria Filament Angaben von 3,5 mm und 150 mm/s verwendet. Da beide Varianten gleich aussehen, wird es ein fehlerhaftes Filament sein. Feuchtigkeit kann hier nicht im Spiel sein, da PLA ziemlich Feuchtigkeit unempfindlich ist. Die Luftfeuchtigkeit in meinem Keller ist stets optimal. Das hier ist übrigens der Retraction Test der Calibration Shapes. Mit diesem kannst Du schnell und Filament schonend Deine Retraction Einstellungen testen.

Sollte also Dein Filament dann immer noch so ganz hauchzarte Fäden ziehen wie hier, dann ist das kein Weltuntergang. Diese lassen sich mit einem Messer oder besser Heißluft gut entfernen.

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Besonderheiten, Tipps und Tricks

Spezialfall Drucken mit TPU und anderen flexiblen Filamenten

TPU ist ein äußerst flexibler aber auch widerspenstiger Werkstoff, der einem das Drucken u.U. zur Hölle machen kann. Hier kommen dann u.a. Fragen auf wie:

▸ Was jedoch am Wichtigsten ist,...

...TPU sollte am besten mit einem Direkt-Extruder gedruckt werden, um ein Verkanten im PTFE-Schlauch zu unterbinden und einem möglichst kurzen Weg von Extruder zu Hotend zu garantieren.

Wichtig ist vor allem, dass ein PTFE-Schlauch mit einem etwas größeren Durchmesser genutzt wird. Ein Capricorn PTFE-Schlauch ist mit seinem Innendurchmesser von 1,90 mm an sich gut für feste Filamente, für TPU jedoch ziemlich ungeeignet, das sich das Filament so gerne im Schlauch selber verkantet. Gut wäre hier ein Schlauch mit einem Innendurchmesser von 2,06 mm, wie ihn der Standard-Bowden-Schlauch vom Ender 3V2 hat.

Doch was sind denn nun so die Werte zum Drucken? Auf einer Homepage habe ich folgende Angaben gefunden:

0.16 mm
0.28 mm
Am besten die Empfehlungen des Herstellers.
Auch hier am besten die Empfehlung des Herstellers.
90%
25 mm/s oder nach Herstellerempfehlung
2.0 mm
20 mm/s
Aus

Was so TPU mit Supports drucken anbelangt, habe ich noch keine Erfahrung. Bei Builindg Plate Adhesion Type müsst ihr schauen, ob evtl. genug Haftung durch Skirt gegeben ist. Ansonsten Brim nutzen.

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Combing-Modus

Auch wenn ich erst mal den Combing-Modus als deaktiviert empfohlen habe, kann er später zu wirklich guten Ergebnissen führen. Combing führt u.a. dazu, dass die Düse beim Fahren über das Druckstück nicht über Wände fährt und so hässliche Schrammen verursacht. Außerdem sorgt Combing auch dafür, dass es viel weniger bis gar kein Stringing mehr gibt.

Combing aus
Combing an

Wie man auf der linken Seite sieht, sind sehr viele Spinnfäden zu sehen. Rechts hingegen ist alles sauber. Ich habe hier bei Combing »All« ausgewählt, sowie »Avoid printed parts when traveling« und »Avoid supports when traveling« aktiviert.

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Nützliche Plugins für Cura

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Erstellt 11/2022 per Hand mit Apache NetBeans und viel Nerven.