Extruder: der Mechanismus, der das Filament ins Hotend schiebt

So funktioniert der Extruder

Das Wort Extrusion bedeutet, Material durch eine Öffnung zu pressen. Im 3D-Drucker übernimmt das ein kleiner Schrittmotor mit Zahnrad, das das Filament greift und nach vorn schiebt. Weiter geht der Kunststoff ins Hotend, wo er schmilzt und aus der Düse austritt.

Der Motor kann sich genau um einen festgelegten Winkel drehen, deshalb dosiert der Drucker den Kunststoff in Bruchteilen eines Millimeters. Mit demselben Mechanismus wird das Filament bei Leerfahrten zurückgezogen (Retraction), damit nichts aus der Düse tropft.

Die zwei Hauptbauformen

Beim Direct Drive sitzt der Extruder direkt über dem Hotend. Der Filamentweg ist kurz, deshalb reagiert er präziser und verarbeitet auch weiche Materialien. Beim Bowden sitzt der Extruder fest am Rahmen, und ein langer Teflonschlauch führt das Filament zum Kopf. Der Kopf ist leichter, aber die Elastizität des Schlauchs verschlechtert die Dosiergenauigkeit.

Heute setzen die meisten neuen Drucker auf direkten Vorschub, weil er einfacher einzustellen und zuverlässiger ist.

Was schiefgehen kann

• Durchrutschendes Zahnrad. Das Filament wird nicht gefördert, der Druck ist dann dünn (Unterextrusion).
• Zu viel Material. Bei falscher Einstellung wird mehr Kunststoff gedruckt als nötig, und die Oberfläche wird klumpig (Überextrusion).
• Feuchtes Filament. Es knackt und zischt beim Fördern, der Kunststoff wird dann rau (Filamentfeuchtigkeit).

Dosierung des Kunststoffs und Preis

Den Preis bestimmt nicht der Extruder, er ergibt sich aus Gramm und Druckzeit. Mehr Farben bedeuten aber mehr Filamentwechsel, und mehr Kunststoff landet auf dem Reinigungsturm, deshalb ist der Mehrfarbdruck teurer. Reicht Ihnen eine Farbe, sparen Sie.

Fördert der Extruder fünf Prozent weniger Kunststoff, als der Slicer annimmt, ist das Teil zu dünn: Die Wände haben Lücken und sind weniger fest. Fördert er mehr, sind die Maße etwas größer und die Oberfläche rau. Der Durchfluss wird deshalb für jedes Material einzeln eingestellt, und für PLA und PETG liegen die Werte etwas auseinander (Durchfluss).

Wichtig ist auch der Zustand des Filaments. Feuchter Kunststoff bildet beim Fördern Bläschen in der Düse, was sich durch Knacken und raue Oberfläche zeigt. Für den Kunden zählt am Ende, was man am Teil sieht: gleichmäßige Wände, genaue Maße und keine Löcher.