Verzug

Verzug bezeichnet die unerwünschte Verformung von 3D-gedruckten Bauteilen, die hauptsächlich durch Schrumpfung, thermische Spannungen oder ungleichmäßige Abkühlung entstehen. Dieses Phänomen kann stark die Präzision und Funktionalität der gedruckten Objekte beeinträchtigen und stellt in vielen Fällen eine zentrale Herausforderung im 3D-Druck dar.

Während des Druckprozesses, insbesondere bei thermoplastischen Materialien, kommt es zu Temperaturänderungen, die zu ungleichmäßiger Abkühlung führen. Wenn verschiedene Bereiche des Bauteils unterschiedlich schnell abkühlen, können Spannungskräfte entstehen, die das Material verzerren. Diese Spannungen führen oft zu Schrumpfung, bei der das Material nach dem Abkühlen eine geringere Größe als ursprünglich beabsichtigt aufweist, was zur Verformung der Struktur führt.

Thermische Spannungen treten insbesondere auf, wenn das Material schnell erhitzt und abgekühlt wird. Dies kann zu internen Spannungen führen, die den Verzug verstärken, insbesondere bei großflächigen oder dickwandigen Bauteilen. Ein erhöhtes Risiko für Verzug besteht zudem bei unsachgemäßer Temperaturkontrolle des Druckbetts oder der Umgebungsbedingungen, etwa durch Luftzug oder schwankende Raumtemperaturen.

Um Verzug zu minimieren, werden verschiedene Strategien eingesetzt. Dazu gehört das Verwenden von beheizten Druckbetten, die gleichmäßige Abkühlung fördern, die Konstruktion einer geschlossenen Druckkammer zur Temperaturoptimierung und die Wahl passender Druckparameter, einschließlich der Reduzierung der Druckgeschwindigkeit. Außerdem können strukturelle Anpassungen wie Brims oder Rafts hinzugefügt werden, um die Haftung des Bauteils auf dem Druckbett zu verbessern.

Ein Verständnis der Ursachen und Präventionsmethoden für Verzug ist entscheidend, um die Qualität und Genauigkeit der gedruckten Bauteile sicherzustellen und die Effizienz des 3D-Druckprozesses insgesamt zu optimieren.