So reinigen Sie die Düse Ihres 3D-Druckers mit einem Kaltzug

Erfahren Sie, wie Sie einen Kaltzug durchführen, um teilweise Düsenverstopfungen zu beseitigen und zukünftige Verstopfungen zu verhindern.

Die Komplexität des 3D-Drucks wird nur durch die schiere Anzahl an Dingen übertroffen, die bei einem 3D-Druck schiefgehen können. Von all diesen Herausforderungen beim 3D-Druck stehen Düsenverstopfungen im Hinblick auf ihre Stör- und Zerstörungskraft an erster Stelle.

Was wäre, wenn wir Ihnen sagen würden, dass es eine relativ einfache Möglichkeit gibt, Düsenverstopfungen von vornherein zu verhindern? Darüber hinaus können mit der gleichen Lösung auch teilweise verstopfte Düsen behoben werden.

Lesen Sie weiter, um die Kunst des Kaltziehens zu erlernen und zu erfahren, wie dieser Wartungs-Hack für 3D-Drucker Ihr Leben einfacher machen kann.

Entgegen dem Namen wird bei der Kaltziehtechnik eine 3D-Druckerdüse systematischen Heiz- und Kühlzyklen unterzogen, um unerwünschte Ablagerungen und verbranntes Material von der Düse und dem Filamentweg zu entfernen, wobei lediglich ein Strang 3D-Druckfilaments verwendet wird. Die Düse wird durch einen kleinen Abschnitt halbgeschmolzenen Filaments gereinigt, der an Partikeln haftet, die die Düse verstopfen.

Das Filament wird dann physisch am Ende des Extruders aus der Düse gezogen. Das ist der Pull-Teil eines Cold Pulls. Die Düsenreinigungstechnik verdankt ihren Namen der Tatsache, dass das Filament nahe seiner Glasübergangstemperatur (Erweichungspunkt) sein muss, bevor es aus dem Extruder gezogen wird. Diese liegt deutlich unter den üblichen Extrusionstemperaturen.

Leider lässt sich „Glasübergangstemperatur-Zug“ nicht ganz von der Zunge lösen, weshalb „Kaltzug“ eine viel bessere Bezeichnung für diese Düsenreinigungstechnik ist.

Im Idealfall wird von Ihnen erwartet, dass Sie unterschiedliche Düsensätze für Materialien verwenden, die bei deutlich unterschiedlichen Temperaturen gedruckt werden. Denn das Drucken von Nylon bei 290 °C nach einer Charge von PLA-Teilen, die bei 190 °C extrudiert wurden, ist eine Katastrophe. Der enorme Temperaturunterschied zwischen den beiden Filamenten würde dazu führen, dass verbleibende PLA-Rückstände in der Düse zu verbrannten Partikeln erstarren. Und so kommt es zu Düsenverstopfungen.

Die Durchführung von Kaltzügen zwischen solchen Druckmaterialwechseln ist ein großer Kompromiss, um zu vermeiden, dass ein häufiger Austausch der Düsen unpraktisch ist. Neben der Beseitigung teilweiser Düsenverstopfungen tragen regelmäßige Kaltzüge auch wesentlich dazu bei, deren Auftreten zu verhindern. Dies ist besonders wichtig beim Drucken exotischer Materialien wie Holzfilamente. Die von solchen Filamenten in der Düse hinterlassenen Holzrückstände können aufgrund der Brennbarkeit des Materials auch zu vollständigen Düsenverstopfungen führen.

Sollte es dennoch zu einer völligen Verstopfung kommen, hilft Ihnen unsere Anleitung zum Beseitigen von Verstopfungen bei 3D-Druckerdüsen.

Die Kaltzugtechnik ist auch sehr effektiv bei der Beseitigung teilweiser Düsenverstopfungen, die häufig zu Druckverlusten führen. Im Gegensatz zu einfachen Düsenverstopfungen kann die partielle Variante dazu führen, dass Ihre 3D-Drucke spröde werden, Oberflächenfehler aufweisen und beim Drucken völlig brechen.

Der übliche Ausweg, eine Nadel durch eine erhitzte Düse zu stechen, ist in diesem Fall zwecklos. Ein Kaltzug ist Ihr einziger Ausweg aus diesem Schlamassel.

Sobald Sie den Dreh raus haben, ist die Durchführung eines Kaltzugs schnell und einfach. Bis dahin lohnt es sich, Vorsicht walten zu lassen und diese Schritte genau zu befolgen, um eine Beschädigung Ihrer Extruderbaugruppe zu vermeiden. Wir empfehlen, eine Zange, einen Seitenschneider und etwas Nylonfaden griffbereit zu haben.

Bereiten Sie einen kleinen Abschnitt (ca. 30 cm) Filament (vorzugsweise Nylon) vor. Schneiden Sie das Ende des Filaments mit einem Seitenschneider etwas ab (diagonal, wie im Foto unten dargestellt). Die resultierende scharfe Spitze erleichtert das Einführen des Filaments in die Düse, vorbei an den Extruderzahnrädern und der Hitzeunterbrechung.

Machen Sie den Filamentweg im Druckkopf zugänglich, indem Sie den am Düsenende angeschlossenen Bowdenschlauch entfernen.

Dies gilt für alle Drucker mit Bowden-Extrudern, mit Ausnahme derjenigen, die mit Extrudern mit Direktantrieb ausgestattet sind, die keine Bowden-Röhren verwenden. Einige 3D-Drucker mit direkt angetriebenen Extrudern (alle Voron-Varianten und Bambu Labs-Drucker) verwenden jedoch umgekehrte Bowden-Röhren. In diesen Fällen müssen Sie die Bowdenschläuche entfernen, um an das Filament zu gelangen.

Heben Sie die Düse weit genug vom Bett an, damit das gereinigte Filament ungehindert austreten kann.

Wir müssen nun das vorhandene Filament vom heißen Ende entfernen. Erhitzen Sie Ihre Düse auf die entsprechende Extrusionstemperatur des geladenen Filaments. Sobald die Düse Betriebstemperatur erreicht hat, können Sie das Filament manuell aus dem heißen Ende herausziehen. Diese Methode gilt jedoch nur für Bowden-Extruder.

Wenn Ihr Drucker über einen Extruder mit Direktantrieb verfügt, können Sie die Entladeroutine in Ihrer Drucker-Firmware verwenden, um das Filament zu extrahieren. Durch Deaktivieren des Schrittmotors des Extruders (über die Benutzeroberfläche) kann das Filament auch manuell entladen werden. Alternativ kann der Spannarm bei den meisten Extrudern mit Direktantrieb manuell gelöst werden, sodass das Filament von Hand herausgezogen werden kann.

Während die Düse noch heiß ist, erhöhen Sie die Temperatur der Düse auf die vom Hersteller des Nylonfilaments angegebene Extrusionstemperatur. Abhängig von der Zusammensetzung des Materials und der Größe Ihrer Düse kann diese zwischen 250 °C und 280 °C liegen.

Führen Sie den Nylonabschnitt mit der Spitze voran in das heiße Ende ein, sobald die Düse Betriebstemperatur hat. Schieben Sie einige Zentimeter des Nylonfadens durch die Düse.

Schalten Sie die Düsenheizung aus. Halten Sie beim Abkühlen der Düse einen konstanten Abwärtsdruck auf das Filament aufrecht, sodass weiterhin eine kleine Menge davon aus der Düse austritt. Halten Sie den Druck weiter nach unten aufrecht, bis das Filament nicht mehr aus der Düse austritt. Halten Sie den Druck weitere 20 Sekunden lang aufrecht.

Bei richtiger Anwendung wird dadurch das geschmolzene Nylon verdichtet und der gesamte Düsenhohlraum mit dem geschmolzenen Material gefüllt. Dadurch haftet das Filament stark an verbrannten Rückständen, die die Düse verstopfen.

Warten Sie, bis die Düse auf 50 °C abgekühlt ist.

Extruder mit Direktantrieb halten sich weiterhin am Filament fest und machen es unmöglich, das Filament herauszuziehen. Stellen Sie sicher, dass der Schrittmotor des Extruders zu diesem Zeitpunkt deaktiviert ist. Alternativ können Sie den Spannarm des Extruders auch manuell lösen, während Sie in den folgenden Schritten das Filament herausziehen.

Stellen Sie die Düse auf eine Temperatur von 120 °C ein.

Fassen Sie das Filament während des Aufheizens an und üben Sie einen konstanten Aufwärtsdruck aus, als ob Sie versuchen würden, es herauszuziehen.

Das Filament ist zu hart, um es im kalten Zustand aus der Düse zu ziehen. Wenn es sich jedoch erwärmt, wird es möglicherweise zu weich, um die in der Düse steckenden Rückstände zu entfernen. Deshalb ermöglicht die Aufrechterhaltung eines konstanten Zugs am Filament, dass es aus der Düse herausgezogen werden kann, während es sich noch in der Goldlöckchen-Zone befindet – wo es gerade so weich ist, dass es die Düse loslässt, aber gleichzeitig hart genug ist, um die Rückstände festzuhalten.

Bei den meisten Nylonfilamenten kann dies bei Temperaturen zwischen 110 °C und 120 °C auftreten. Wenn dieser Vorgang erfolgreich durchgeführt wurde, hören Sie ein deutliches Knallgeräusch. Die Möglichkeit, einen nahezu perfekten Abdruck Ihres Düsenhohlraums zu sehen, ist eine visuelle Bestätigung des Erfolgs.

Es ist einfacher, verbrannte Rückstände aus der Düse zu erkennen, wenn Sie für dieses Verfahren weißes oder transparentes Nylonfilament verwenden. Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis Sie nach weiteren Kaltzügen keine Filamentreste mehr sehen können.

Durch die sorgfältige Anwendung dieser Technik können nicht nur teilweise Verstopfungen beseitigt, sondern auch das Auftreten vollständiger Verstopfungen verhindert werden. Dies gilt insbesondere für diejenigen, die mit exotischen Materialien drucken oder anderweitig viele verschiedene 3D-Druckfilamente verwenden.

Nachiket hat im Laufe seiner 15-jährigen Karriere verschiedene Technologiethemen abgedeckt, die von Videospielen und PC-Hardware bis hin zu Smartphones und Heimwerken reichen. Einige sagen, dass seine DIY-Artikel als Vorwand dienen, seinen 3D-Drucker, seine maßgeschneiderte Tastatur und seine RC-Sucht als „Geschäftskosten“ für seine Frau auszugeben.