Überextrusion beim 3D-Drucker: So erkennen und beheben Sie sie mit dem Extrusionsmultiplikator

Warum Ihr Drucker mehr Kunststoff ausstoßen kann, als der Slicer erwartet

Ein FDM-Drucker arbeitet auf Vertrauen. Laut der Fehlerbehebungsdokumentation von Simplify3D berechnet der Slicer für jede gezeichnete Linie, wie viel Filament gefördert werden soll, doch die meisten Drucker können nicht überwachen, wie viel Kunststoff tatsächlich aus der Düse kommt. Weichen der echte Filamentdurchmesser, der Griff des Extruders oder das Fließverhalten eines Materials von den Annahmen des Slicers ab, legt die Düse mehr Kunststoff ab, als sie sollte. Das ist Überextrusion.

Das überschüssige Material muss irgendwohin. Es quillt seitlich heraus, staut sich an den Wänden und baut sich auf den vorherigen Schichten auf. Simplify3D merkt an, dass dieser überschüssige Kunststoff die Außenmaße des Teils ruinieren kann: Eine Box wird etwas größer als entworfen, und ein Loch für eine Schraube wird zu eng.

Die Prusa Knowledge Base beschreibt beide Seiten derselben Einstellung. Zu viel Fluss vernarbt die unteren Schichten und hinterlässt unnötige Anhäufungen auf den Deckschichten, während zu wenig Fluss kleine Lücken zwischen Linien und Perimetern öffnet, also das Problem der Unterextrusion. Beides wird mit demselben Parameter behoben, nur in entgegengesetzter Richtung. Behalten Sie diesen Zusammenhang im Kopf, dann schießen Sie beim Abstimmen nicht übers Ziel hinaus.

So sieht Überextrusion an einem fertigen Teil aus

Beginnen Sie mit den Außenwänden. Statt sauberer, gleichmäßiger Linien sehen Sie Blobs, horizontale Wellen oder kleine Wölbungen, wo die Düse überschüssigen Kunststoff über die Schicht darunter verschmiert hat. Fahren Sie mit dem Fingernagel über die Wand: Eine raue, holprige Textur mit erhabenen Stellen an Ecken und Richtungswechseln deutet auf zu viel Fluss hin.

Sehen Sie sich dann die Oberseite an. Laut der Prusa Knowledge Base ist eine überextrudierte Deckschicht uneben, mit Material, das sich an den Perimetern staut, während ein richtig abgestimmter Druck eine glatte, glänzende Oberseite hat. Prusa weist darauf hin, dass dies zu einem echten Problem wird, wenn Sie zwei Modellhälften zusammenkleben müssen, weil die gewölbten Flächen nicht mehr plan aufeinanderliegen.

Der dritte Hinweis betrifft die Maße. Messen Sie einen Testwürfel oder ein beliebiges einfaches Teil. Sind die Wände durchgehend dicker als die in Ihrem Slicer eingestellte Extrusionsbreite und liegen die Außenmaße über denen des Modells, spricht vieles dafür. Eventuell hören Sie auch die Düse über die Oberseite jeder Schicht schleifen oder den Extruder in dichten Bereichen klicken, doch diese Geräusche treten auch bei anderen Problemen auf. Betrachten Sie sie als stützenden Hinweis, nicht als Beweis.

Überextrusion oder etwas anderes? Ähnliche Erscheinungen ausschließen

Mehrere Fehler sehen auf den ersten Blick ähnlich aus. Der Elefantenfuß erzeugt eine Wölbung, aber nur in den untersten Schichten, wo das Teil auf das Druckbett trifft. Sind die Wände darüber sauber, liegt das Problem in Ihrer ersten Schicht oder der Druckbetttemperatur, nicht im Gesamtfluss.

Eine zu nah am Druckbett eingestellte Düse ergibt eine gequetschte, breite erste Schicht mit erhöhten Rändern, und auch hier bleibt der Fehler am Boden des Teils. Ein zu hoher Extrusionsmultiplikator wirkt sich auf jede Schicht gleich aus, von der ersten bis zur letzten. Unser Ratgeber zur ersten Schicht zeigt, wie Sie diese beiden Fälle trennen, bevor Sie den Fluss anfassen.

Feine Härchen und Fäden zwischen getrennten Bereichen eines Drucks gehören zu Stringing und Retraction-Abstimmung, auch wenn starke Überextrusion sie verschlimmert. Und ein Teil, das etwas zu groß herauskommt, kann einfach ein Modell sein, das im Slicer versehentlich skaliert oder mit falschen Maßen entworfen wurde. Prüfen Sie die Datei, bevor Sie dem Drucker die Schuld geben. Ein schlichter Kalibrierwürfel mit bekannten Maßen klärt die Frage mit einem einzigen Druck und dient danach als Referenz für den Rest des Abstimmens.

Den Extrusionsmultiplikator im Slicer fein einstellen

In PrusaSlicer heißt die Einstellung Extrusion Multiplier und befindet sich unter Filament Settings. Andere Slicer nennen sie Flow, und die Firmware Ihres Druckers stellt dieselbe Regelung als Flow in ihrem Tune-Menü bereit. Laut der Prusa Knowledge Base liegt der Standardwert für PLA bei 1, also 100 Prozent, und angepasste Werte liegen meist zwischen 0.9 und 1.1. Auf dem Druckerbildschirm liest sich derselbe Bereich als etwa 90 bis 110, obwohl Sie nichts davon abhält, darüber hinauszugehen, wenn ein Filament es verlangt.

Zwei Details aus derselben Quelle sind wichtig. Erstens: Der Slicer-Multiplikator und der Firmware-Flow-Wert passen dasselbe an, beeinflussen sich aber nicht gegenseitig. Haben Sie den Fluss am Drucker bei einem früheren Druck verstellt, setzen Sie ihn auf den Basiswert zurück, bevor Sie im Slicer kalibrieren, sonst addieren sich die beiden Korrekturen. Zweitens: Simplify3D nennt die Richtungsregel klar: Wenn das Erhöhen des Multiplikators Unterextrusion behebt, senken Sie ihn, um Überextrusion zu beheben.

Arbeiten Sie in kleinen Schritten. Prusa empfiehlt, den Wert pro Versuch um 1 bis 2 Prozent zu ändern und jedes Mal dasselbe Testobjekt neu zu drucken. Eine große Senkung wirft Sie direkt in sichtbare Lücken zwischen den Linien, und am Ende jagen Sie das Problem von der anderen Seite.

Die Messschieber-Methode: einen Würfel mit einfacher Wand vermessen

Prusa dokumentiert zwei Methoden, die zu ähnlichen Ergebnissen führen. Die visuelle Methode braucht nur Ihre Augen. Drucken Sie einen kleinen Würfel mit dem Standard-Prusa-PLA-Profil bei 0.20 mm Schichthöhe und prüfen Sie dann die Oberseite mit Augen und Fingerspitze. Zu viel Material an den Perimetern: Senken Sie den Multiplikator. Sichtbare Lücken zwischen den Linien: Erhöhen Sie ihn. Mikroskopisch kleine Lücken direkt an den Perimetern sind in Ordnung.

Die präzise Methode braucht eine Schieblehre. Laden Sie Prusas Kalibrierwürfel herunter, slicen Sie ihn im Vase-Modus, damit der Drucker eine einzige durchgehende Wand zeichnet, behalten Sie Ihre übliche Schichthöhe bei und drucken Sie ihn. Messen Sie die Dicke jeder Wand an drei oder mehr Punkten rund um die Mitte und bilden Sie dann den Durchschnitt. Der korrigierte Multiplikator ergibt sich aus der im Slicer eingestellten Extrusionsbreite, in Prusas Beispiel 0.45, geteilt durch die durchschnittlich gemessene Wandstärke. Eine Wand, die dicker als beabsichtigt herauskam, ergibt also einen Wert unter 1.

Tragen Sie das Ergebnis in die Filament Settings ein, drucken Sie den Würfel erneut und messen Sie noch einmal. Ein oder zwei Durchgänge führen meist zum Ziel. Notieren Sie den endgültigen Wert für diese Spule, denn Sie werden ihn wieder brauchen. Wechseln Sie später die Düse oder ändern die Schichthöhe, prüfen Sie Ihre Extrusionsbreite im Slicer erneut, bevor Sie dem alten Wert vertrauen.

Warum der richtige Wert von Spule zu Spule variiert

Laut der Prusa Knowledge Base ist diese Kalibrierung bei einem neuen Drucker ab Werk nicht nötig. Sie ist für bestimmte Anwendungen und bestimmte Filamente wichtig. Der ideale Wert ist für jede Materialart und jede Farbe anders und kann von Spule zu Spule abweichen. Prusa rät, das zu bedenken, wenn Sie oft die Marke wechseln oder günstiges No-Name-Filament verwenden.

In der Praxis deutet Überextrusion, die direkt nach einem Spulenwechsel auftritt, ohne dass Einstellungen angefasst wurden, auf das Material statt auf die Maschine. Pigmente, Additive und Durchmessertoleranzen verändern alle, wie sich ein Filament im Hotend verhält. Deshalb nennt Prusa Überextrusion ein verbreitetes Problem bei vielen Filamentmarken.

Legen Sie in Ihrem Slicer pro Spule oder pro Produktlinie ein Filamentprofil an und speichern Sie dort den gemessenen Multiplikator. So müssen Sie nie den ganzen Drucker neu kalibrieren, nur weil Sie einen neuen Karton geöffnet haben. Sehen die Wände nach dem Abstimmen des Multiplikators immer noch klumpig aus, suchen Sie woanders: eine zu hohe Düsentemperatur, die den Kunststoff dünnflüssig macht, Kühleinstellungen oder ein verschlissener Extruder. Unsere Kalibrierungsübersicht behandelt die weiteren Prüfungen, die sich der Reihe nach lohnen.

Quellen und Grenzen

• Simplify3D — Überextrusion
• Prusa Knowledge Base — Kalibrierung des Extrusionsmultiplikators

Wir ordnen Hersteller- und Community-Dokumentation; diese Produkte haben wir nicht selbst gemessen. Das Handbuch Ihres genauen Modells hat Vorrang vor allgemeinen Hinweisen.