Der vollständige Leitfaden 2025: So verhindern Sie Verformungen beim 3D-Druck

Nichts ist ärgerlicher, als mitanzusehen, wie ein 3D-Druck in den letzten Stunden scheitert, weil sich die Ecken von der Druckplatte lösen. Dieses Problem, das sogenannte Verziehen, ist eine der größten Herausforderungen beim 3D-Druck. Die Ursache ist einfach: ungleichmäßige Abkühlung und Wärmeschrumpfung. Beim Abkühlen zieht sich der geschmolzene Kunststoff zusammen, wodurch Druck entsteht, der das Druckteil von der Druckplatte abzieht. Die Lösung liegt in der Temperaturkontrolle und einer guten Haftung der ersten Schicht.

Dieser Leitfaden hilft Ihnen, dieses Problem vollständig zu lösen. Wir erklären die wissenschaftlichen Hintergründe des Verziehens, bieten grundlegende Lösungen für jeden Drucker, Tipps für verschiedene Materialien und fortgeschrittene Methoden selbst für die kniffligsten Drucke. Nach dem Lesen wissen Sie nicht nur, wie Sie Verziehen beheben, sondern auch, wie Sie es von vornherein verhindern.

Die Wissenschaft des Verziehens

Um ein Problem zu lösen, muss man es zunächst verstehen. Verformung ist kein zufälliger Fehler, sondern eine Folge physikalischer Gesetze. Dieses grundlegende Prinzip zu verstehen, hilft Ihnen, Ihre eigenen Probleme zu erkennen und stets die richtige Lösung anzuwenden.

Das Problem: Wärmeschrumpfung

Thermoplaste sind die Materialien, die beim FDM-3D-Druck verwendet werden. Sie müssen geschmolzen werden, um aus der Düse auszutreten. Beim Abkühlen und Erstarren schrumpfen sie. Man kann sich das wie eine Metallbrücke vorstellen, die spezielle Gelenke hat, um die Größenänderungen zwischen einem heißen Sommertag und einer kalten Winternacht auszugleichen. Ihr 3D-Druck versucht dasselbe, besitzt aber keine solchen Gelenke.

Verschiedene Materialien schrumpfen unterschiedlich stark. Materialien wie ABS schrumpfen bei Temperaturänderungen deutlich stärker als PLA. Daher ist ABS dafür bekannt, stärkere Verformungsprobleme zu verursachen.

Wie Schrumpfung zu Verformung führt

Das geschieht Schicht für Schicht. Die erste Schicht wird auf die Bauplatte aufgetragen. Sie kühlt ab und haftet, sofern sie gut haftet, fest. Dann wird die nächste heiße Schicht aufgetragen. Während diese neue Schicht abkühlt und schrumpft, zieht sie die darunterliegende Schicht nach innen. Dieser Vorgang wiederholt sich, wobei jede neue Schicht den Innendruck erhöht.

Wenn dieser Innendruck stärker wird als die Kraft, mit der die erste Schicht auf der Bauplatte haftet, bricht etwas. Die Ecken und Kanten, wo sich der Druck am stärksten aufbaut, heben sich an und rollen sich nach oben. Das ist die Verformung, die man sieht.

Die wichtigsten Einflussfaktoren sind:

• Materialart (Materialien, die stärker schrumpfen, wie z. B. ABS, sind riskanter)
• Modellgröße (eine größere Bodenfläche bedeutet mehr Gesamtschrumpfung und höheren Druck)
• Temperaturdifferenz (je größer der Abstand zwischen dem heißen Kunststoff und der umgebenden Luft ist, desto stärker ist die Schrumpfung)

Die drei wichtigsten Wege zur Vorbeugung von Problemen

Die meisten Verformungsprobleme lassen sich durch die Beherrschung dreier grundlegender Bereiche beheben: Betthaftung, Temperaturkontrolle und Slicer-Einstellungen. Dies sind die Grundlagen für jeden erfolgreichen Druck.

Fundament 1: Haftung des Hauptbetts

Die erste Schicht bildet die Grundlage für Ihren gesamten Druck. Haftet sie nicht perfekt, verzieht sich das Druckobjekt. Ziel ist es, eine Verbindung zwischen dem Druckobjekt und der Bauplatte herzustellen, die stärker ist als die inneren Kräfte, die versuchen, die Verbindung zu lösen.

Perfekte Höhe der ersten Schicht

Der Abstand zwischen Düse und Bauplatte ist bei der ersten Schicht entscheidend. Dies wird oft als Z-Offset-Kalibrierung bezeichnet. Die Düse muss nah genug an der Bauplatte sein, um das geschmolzene Plastik sanft anzudrücken. Dadurch vergrößert sich die Kontaktfläche, was eine deutlich stärkere Verbindung ermöglicht. Ist die Düse zu hoch, bildet das Plastik nur eine runde Linie mit sehr geringem Kontakt. Ist sie zu niedrig, kann die Düse blockiert werden oder die Bauplatte beschädigt werden. Das korrekte Andrücken ist der wichtigste Schritt für eine gute Haftung.

Eine saubere Baufläche

Eine saubere Bauplattform ist unerlässlich. Fette von Fingerabdrücken, Staub oder Klebereste sind die Hauptursachen für Haftungsprobleme. Reinigen Sie Ihre Bauplattform vor jedem Druckvorgang gründlich. Für die meisten Oberflächen wie Glas oder PEI eignet sich das Abwischen mit hochkonzentriertem Isopropylalkohol (IPA) und einem fusselfreien Tuch. Dadurch werden Verschmutzungen entfernt und die Oberfläche für eine optimale Haftung vorbereitet.

Unserer Erfahrung nach ist ein absolut sauberes und ebenes Druckbett effektiver als die Verwendung von Klebstoffen als zusätzliche Hilfe. Wir beginnen daher immer mit einer gründlichen Reinigung und einem Testdruck der ersten Schicht, bevor wir Haftvermittler einsetzen.

Bettkleber verwenden

Beim Drucken von anspruchsvollen Materialien oder Modellen mit wenigen Kontaktpunkten kann ein Klebstoff für die nötige Haftung sorgen. Ziel ist es nicht, den Druck dauerhaft zu fixieren, sondern eine gleichmäßige, leicht klebrige Schicht zu erzeugen.

• Universelle Klebestifte (z. B. die lila, selbstlöschenden) eignen sich gut. Tragen Sie eine dünne, gleichmäßige Schicht auf die Bauplatte auf, wo das Druckobjekt platziert werden soll. Der Wassergehalt sorgt für eine gute Haftung des Kunststoffs bei Hitze und lässt sich leicht mit Wasser entfernen.
• Spezielle Haftvermittler oder Sprays sind wirksamere Alternativen und werden häufig für technische Werkstoffe wie ABS, Nylon oder Polycarbonat entwickelt. Sie erzeugen eine stärkere chemische Bindung und eignen sich hervorragend für Teile, die mit anderen Methoden nicht haften.

Grundlage 2: Kontrollieren Sie Ihre Körpertemperatur

Verformung entsteht durch Hitzestress. Durch die Kontrolle der Temperatur des Drucks und seiner Umgebung lässt sich dieser Stress reduzieren, bevor er zu einem Problem wird.

Das beheizte Bett

Eine beheizte Bauplattform ist das beste Mittel gegen Verzug. Sie hält die unteren Schichten des Drucks warm, deutlich über ihrer Glasübergangstemperatur (dem Punkt, an dem sie steif werden). Dadurch bleibt die Unterseite des Drucks weniger stark geschrumpft und nähert sich der Temperatur des frisch extrudierten Kunststoffs an. Durch die Verringerung dieses Temperaturunterschieds werden die inneren Spannungen, die zum Ablösen führen können, deutlich reduziert.

Gute Starttemperaturen sind:
* PLA: 50-60°C
* PETG: 70-85°C
* ABS: 90-110°C

Die richtige Düsentemperatur

Bei der Düsentemperatur geht es um die richtige Balance. Ist sie zu hoch, wird das Material flüssiger und schrumpft beim Abkühlen stärker. Ist sie zu niedrig, besteht die Gefahr einer schlechten Schichthaftung und damit eines schwachen Bauteils. Die optimale Temperatur für eine bestimmte Filamentrolle lässt sich am besten mit einem „Temperaturturm“ ermitteln. Dabei handelt es sich um ein Testmodell, das bei verschiedenen Temperaturen und Höhen gedruckt wird. So lässt sich die Temperatur bestimmen, die die beste Kombination aus Oberflächenqualität und Schichtfestigkeit liefert.

Schalten Sie den Lüfter aus.

Der Bauteillüfter ist darauf ausgelegt, den Kunststoff schnell abzukühlen und auszuhärten, was ideal für scharfe Details und Überhänge ist. Bei den ersten Schichten wirkt sich dies jedoch kontraproduktiv aus. Eine zu schnelle Abkühlung der Basis ist eine Hauptursache für Verzug. Suchen Sie in Ihrer Slicer-Software die Einstellung, den Bauteillüfter für die ersten 3–10 Schichten komplett abzuschalten. Dadurch kann die Basis des Drucks langsam und gleichmäßig abkühlen, Spannungen werden abgebaut und eine feste Verbindung mit dem Heizbett gewährleistet.

Grundlage 3: Intelligente Slicer-Einstellungen verwenden

Ihre Slicer-Software ist ein leistungsstarkes Werkzeug. Sie kann physische Strukturen erstellen, die speziell neben Ihrem Modell gedruckt werden, um es auf dem Druckbett zu verankern und Verformungen zu verhindern.

Verwendung von Brims und Flößen

Ein Rand und eine Haftfläche sind die beiden gebräuchlichsten Hafthilfen, die Sie in Ihrem Schneidegerät aktivieren können.

• Ein Brim ist eine einlagige Verlängerung, die den äußeren Rand der ersten Schicht umschließt, ähnlich dem Rand eines Hutes. Er liegt nicht unter dem Modell. Seine einzige Aufgabe ist es, die Auflagefläche auf der Bauplatte zu vergrößern und so die Haftung, insbesondere an scharfen Ecken, deutlich zu verbessern. Er lässt sich nach dem Drucken leicht entfernen und benötigt nur sehr wenig zusätzliches Material.
• Ein Raft ist eine vollständige, mehrschichtige Basis, die zuerst auf die Bauplatte gedruckt wird. Ihr Modell wird dann auf diesem Raft gedruckt. Ein Raft ist hilfreich, wenn die Bauplatte nicht perfekt eben ist oder wenn Sie sehr schwierige Materialien verwenden. Es bildet eine optimale Grundlage, auf der das Druckobjekt haftet.

Besonderheit	Rand	Floß
Zweck	Vergrößert die Oberfläche der ersten Schicht	Schafft eine neue, ideale Druckoberfläche
Am besten geeignet für	Modelle mit scharfen Ecken, großen flachen Sockeln	Unebene Böden, sehr schwierige Materialien (wie ABS)
Materialverwendung	Niedrig	Hoch
Nachbearbeitung	Leicht zu entfernen, saubere Kante	Schwerer zu entfernen, kann die Bodenoberfläche beeinträchtigen

Die erste Schicht verlangsamen

Wenn Sie sich für die erste Schicht Zeit nehmen, wirkt sich das positiv auf den gesamten Druck aus. Indem Sie die Druckgeschwindigkeit der ersten Schicht deutlich langsamer einstellen als die der restlichen Schichten (ein guter Ausgangspunkt sind 15–20 mm/s), geben Sie dem geschmolzenen Kunststoff mehr Zeit, die Bauplattform zu erhitzen und eine starke, sichere Verbindung herzustellen.

Lösungen für verschiedene Materialien

Die drei Grundlagen eignen sich zwar für alle Materialien, einige Filamente erfordern jedoch besondere Aufmerksamkeit. Die folgenden Strategien bauen auf den Basistechniken auf.

Arbeiten mit PLA

Polymilchsäure (PLA) gilt als das am einfachsten zu verarbeitende Material, aber große, flache Modelle können sich trotzdem verziehen.

• Achten Sie auf ein absolut sauberes Bett und eine auf 50-60°C eingestellte Heizmatte. Das ist in der Regel alles, was Sie brauchen.
• Ein Hutrand ist sehr gut geeignet und reicht oft für alle Teile mit scharfen Ecken aus.
• Achten Sie darauf, dass kein Luftzug durch offene Fenster, Türen oder Klimaanlagen auf den Drucker einwirkt. PLA reagiert empfindlich auf plötzliche Temperaturänderungen.

ABS-Handling

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) verursacht die stärksten Verformungen, da es bei Temperaturänderungen stark schrumpft. Um dies zu kontrollieren, ist eine stabilere Umgebung erforderlich.

• Ein Druckergehäuse ist nahezu unerlässlich. Es fängt die Wärme des Heizbetts auf und erhöht so die Lufttemperatur um den Druck herum. Diese stabile, hochtemperierte Umgebung ist die effektivste Methode, um Hitzestress in ABS zu reduzieren.
• Um zu verhindern, dass die Unterseite des Drucks zu früh schrumpft, ist ein beheiztes Druckbett von 100-110°C erforderlich.
• Verwenden Sie eine Haftplatte, um maximale Haftungssicherheit zu gewährleisten, insbesondere bei großen Drucken.
• Schalten Sie den Bauteilkühlventilator vollständig aus. ABS muss so langsam wie möglich abkühlen. Verwenden Sie ihn nur dann auf einer sehr niedrigen Stufe (20–30 %), wenn dies bei extremen Überhängen oder Brücken unbedingt erforderlich ist.

Arbeiten mit PETG

Polyethylenterephthalatglykol (PETG) ist ein beliebter Werkstoff, der hinsichtlich Festigkeit und Verformungsneigung zwischen PLA und ABS liegt.

• Ein auf 70-85°C eingestelltes Heizbett ist wichtig.
• PETG haftet bekanntermaßen extrem gut auf Bauplattformen – manchmal zu gut. Die Verwendung einer strukturierten PEI-Folie oder einer dünnen Schicht Trennmittel (z. B. Klebestift oder Haarspray) kann verhindern, dass der Druck so stark haftet, dass er die Bauplattform beim Entfernen beschädigt.
• Ein Rand eignet sich hervorragend für PETG. Halten Sie den Bauteillüfter nach den ersten Schichten auf einer niedrigen Stufe (20–50 %), um Details besser herauszuarbeiten, ohne einen Temperaturschock zu verursachen.

Fortgeschrittene Methoden für schwierige Drucke

Manchmal verzieht sich ein großes oder unregelmäßig geformtes Modell trotz Anwendung aller grundlegenden Techniken. In diesem Fall sind fortgeschrittene Werkzeuge erforderlich.

Die Macht eines Geheges

Wir haben bereits ein Gehäuse für ABS erwähnt, aber es ist für viele Materialien hilfreich. Die Hauptaufgabe eines solchen Gehäuses besteht darin, eine stabile, beheizte Luftumgebung zu schaffen. Es reduziert den Temperaturunterschied zwischen dem extrudierten Kunststoff und der Umgebungsluft während des gesamten Druckvorgangs. Dies ist die mit Abstand effektivste Hardware-Verbesserung, um Verzug bei stark schrumpfenden Materialien wie PETG, ASA, Nylon und Polycarbonat zu verhindern.

Gestaltung für Druckbarkeit

Am besten lässt sich ein Problem beheben, indem man es von vornherein verhindert. Bevor wir ein Modell überhaupt zuschneiden, suchen wir im Design selbst nach Anzeichen von Verformung. Große, flache Unterseiten und scharfe 90-Grad-Ecken sind Warnsignale. Wenn möglich, fügen wir diesen Ecken im CAD-Modell große, abgerundete Kurven hinzu. Diese abgerundete Kante verteilt die Kühlspannung auf eine größere Fläche, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Spannungsaufbau und Ablösung an der Ecke deutlich verringert wird.

Ein weiterer Designtrick ist das Hinzufügen von „Mausohren“ oder „Hilfsscheiben“. Dabei handelt es sich um kleine, runde Scheiben, die Sie im Slicer an den Ecken Ihres Modells platzieren. Sie wirken wie lokale Ränder und sorgen für zusätzliche Haftung genau dort, wo sie am meisten benötigt wird – ohne den Materialverbrauch und die Nachbearbeitung eines vollständigen Randes oder einer Raft-Struktur.

Zugluftschutz und Temperaturtürme

Zwei letzte Slicer-Einstellungen können einen schwierigen Druck retten.

• Ein Windschutz ist eine Funktion, die eine dünne, einlagige Wand um Ihr Modell druckt, die jedoch nicht mit diesem verbunden ist. Er wirkt wie ein Mini-Gehäuse, schützt den Druck vor Luftströmungen und schließt eine kleine Zone wärmerer Luft direkt neben dem Modell ein. Er funktioniert besonders gut bei Open-Frame-Druckern.
• Wir haben Temperaturtürme bereits erwähnt, aber sie sind sehr wichtig. Die Filamenteigenschaften können sich selbst bei verschiedenen Farben desselben Herstellers unterscheiden. Das Drucken eines Temperaturturms für jede neue Spule stellt sicher, dass Sie mit der optimalen Temperatur drucken, reduziert Variablen und erhöht Ihre Erfolgschancen.

Ihr Weg zu verzugsfreiem Drucken

Verzug kann ein mysteriöses und frustrierendes Problem sein, lässt sich aber lösen. Mit einer schrittweisen Vorgehensweise können Sie ihn aus Ihrem Druckprozess verbannen.

1. Die Ursache verstehen: Es dreht sich alles um die Kontrolle der Wärmeschrumpfung.
2. Schaffen Sie eine solide Grundlage: Optimale Betthaftung erreichen Sie durch ein sauberes, ebenes Bett und eine perfekte erste Schicht.
3. Kontrollieren Sie die Umgebung: Verwenden Sie ein beheiztes Bett und gegebenenfalls eine Einhausung, um Hitzestress zu reduzieren.
4. Nutzen Sie Slicer-Hilfsmittel: Verwenden Sie Brims, Rafts und Windschutz, um Ihren Druck physisch zu verankern.

Durch die sorgfältige Anwendung dieser Techniken zur Vermeidung von Verformungen beim 3D-Druck können Sie von der Bekämpfung fehlgeschlagener Drucke zur sicheren Erstellung der von Ihnen vorgestellten, beeindruckenden Objekte übergehen. Viel Spaß beim Drucken!