Grundlagen der ersten Schicht
Jeder 3D-Druck-Fan kennt das: Nach Stunden im Druckprozess ertönt ein furchtbares Geräusch – die Düse trifft auf ein sich gelöstes Teil. Oder noch schlimmer: Man kommt zu einem fertigen Druck zurück und stellt fest, dass sich die Ecken von der Bauplatte gelöst haben. Dieses ärgerliche Problem nennt man Verzug. Ein perfekt designtes Modell ist nutzlos, wenn es nicht auf dem Druckbett haftet.
Die Lösung ist oft ein einfaches Kontrollkästchen in Ihrer Slicer-Software: der Brim. Diese Funktion ist ein unglaublich hilfreiches Werkzeug, um diese grundlegenden Druckprobleme zu lösen. In diesem Leitfaden erfahren Sie alles, was Sie wissen müssen, um ein Experte für die Verwendung eines Brims im 3D-Druck zu werden. Sie lernen, was ein Brim ist, wie er sich von einem Skirt oder Raft unterscheidet, wann genau er verwendet wird, wie Sie seine Einstellungen für optimale Ergebnisse anpassen und wie Sie ihn am besten sauber entfernen.
Die grundlegende Idee der Krempe
Das Verständnis von Brim und seiner Funktionsweise ist der erste Schritt, um Fehler in der ersten Druckschicht zu vermeiden. Es ist ein einfaches Prinzip mit großer Wirkung auf den Druckerfolg.
Ein eingebauter Anker eines Drucks
Was genau ist ein Brim beim 3D-Druck? Stellen Sie sich das wie die Krempe eines Hutes vor, nur flach auf der Bauplatte liegend und mit Ihrem Druckobjekt verbunden. Genau genommen besteht ein Brim aus mehreren Kunststoffkreisen, die um die Außenseite der ersten Schicht Ihres Modells gedruckt und direkt mit dessen Kante verbunden werden. Dadurch wird die Basis Ihres Objekts vergrößert und die erste Schicht zu einem einzigen, festen Teil geformt.
Diese größere Basis dient als zusätzliche Verankerung. Ihre einzige Aufgabe ist es, das Modell während des Druckvorgangs fest auf der Bauplatte zu fixieren. Nach Abschluss des Drucks wird der Rand vorsichtig entfernt und entsorgt.
Die Wissenschaft des Klebens
Der Hauptgrund für Fehldrucke an der Unterseite ist die Schrumpfung durch Hitze. Beim Abkühlen des geschmolzenen Kunststoffs verringert sich dessen Volumen. Diese Schrumpfung erzeugt Spannungen im Inneren des Modells. Bei Drucken mit scharfen Ecken oder langen, geraden Kanten wirken diese Spannungen nach innen und führen dazu, dass sich die Ecken und Kanten von der Bauplatte abheben. Dies nennt man Verzug.
Ein Rand beim 3D-Druck wirkt dieser Kraft durch ein einfaches Prinzip entgegen: größere Auflagefläche. Indem der Teil des Drucks, der die Bauplatte berührt, deutlich größer gestaltet wird, entsteht eine wesentlich stärkere Verbindung. Diese größere Auflagefläche verteilt die Zugkräfte auf eine größere Fläche, fixiert das Modell effektiv und verhindert das Ablösen der Kanten.
Krempe vs. Rock vs. Floß
Die Slicer-Software bietet drei Hauptwerkzeuge für die Haftung auf der Bauplatte: Skirts, Brims und Rafts. Eine falsche Verwendung kann zu Druckfehlern führen, daher ist es für jeden Maker wichtig zu verstehen, welche Funktion die einzelnen Werkzeuge haben.
Ein wichtiger Vergleich
Jedes Werkzeug dient einem anderen Zweck, von einer einfachen Vorabprüfung vor dem Druck bis hin zur kompletten Grundstruktur. Die Wahl des richtigen Werkzeugs hängt von Ihrem Modell, dem Material und Ihrem Drucker ab.
Der Rock: Eine Düsen-Einführung
Ein Skirt ist eine Kontur, die um das Modell gedruckt wird, es aber nicht berührt. Seine einzige Funktion ist die Vorbereitung des Extruders. Während des Druckvorgangs stabilisiert der Skirt den Druck in der Düse und sorgt für einen gleichmäßigen Kunststofffluss, sobald der Drucker mit dem eigentlichen Modell beginnt. Es handelt sich um eine Vorabprüfung des Extruders, nicht um eine Haftvermittler für das Bauteil.
Der Rand: Klebehilfe
Wie bereits erwähnt, ist ein Rand eine Verlängerung der ersten Schicht, die den Rand des Modells berührt. Seine Aufgabe ist es, die Oberfläche zu vergrößern, um die Haftung auf dem Druckbett zu verbessern und Verformungen zu verhindern. Er ist die optimale Lösung für Teile, die sich leicht abheben, ansonsten aber eine relativ ebene Unterseite haben.
Das Floß: Ein vollständiges Fundament
Ein Raft ist ein separates, vollständig aus Kunststoff gefertigtes Raster, das unter dem gesamten Modell gedruckt wird. Das Modell wird dann auf diesem Raft gedruckt, nicht direkt auf der Bauplatte. Ein Raft bietet die stärkste Haftung. Es wird verwendet für Modelle mit sehr wenigen Kontaktpunkten (z. B. eine Figur, die auf Zehenspitzen steht), für Materialien, die sich leicht verziehen, wie ABS auf einem Open-Frame-Drucker, oder beim Drucken auf einer beschädigten oder unebenen Bauplatte.
Schnellvergleich
Um Ihnen die Entscheidung zu erleichtern, finden Sie hier einen direkten Vergleich der drei Klebewerkzeuge.
| Besonderheit | Rock | Rand | Floß |
|---|---|---|---|
| Hauptzweck | Prime-Düse | Verziehen/Verkleben verhindern | Max Sticking/Base Foundation |
| Berührt das Modell? | NEIN | Ja, an den Seiten. | Ja, ganz unten. |
| Kunststoffverwendung | Sehr niedrig | Niedrig-Mittel | Hoch |
| Auswirkungen der Druckzeit | Sehr klein | Niedrig | Groß |
| Aufräumen | Keiner | Muss von den Seiten entfernt werden. | Muss vom Boden entfernt werden |
Wann man eine Krempe verwendet
Zu wissen, wann man die Krempe hochkrempeln sollte – und genauso wichtig, wann nicht – ist eine Schlüsselkompetenz, die Zeit, Material und Frustration spart.
Grünes Licht: Verwenden Sie eine Krempe
Ein Rand ist in vielen gängigen Drucksituationen sehr hilfreich. Wir empfehlen, einen Rand zu aktivieren, wenn:
- Sie drucken hohe, schlanke Modelle: Objekte wie Türme, schlanke Figuren oder Pfosten haben einen hohen Schwerpunkt und eine kleine Basis. Ein Rand sorgt für eine breitere, stabilere Basis und verhindert, dass sie während des Druckvorgangs von der Düse umgestoßen werden.
- Das Modell hat kleine Kontaktpunkte: Wenn Ihr Modell Beine, Spitzen oder andere empfindliche Details hat, die die Bauplatte berühren, ist ein Rand unerlässlich. Er verbindet diese kleinen Ankerpunkte und schafft so eine einheitliche und sichere Basis.
- Sie sehen, wie sich die Ecken abheben? Das ist ein klassisches Zeichen dafür, dass Sie einen Rand benötigen. Wenn Sie jemals eine rechteckige Schachtel bedruckt haben und festgestellt haben, dass sich die Ecken abrollen, ist ein Rand die direkte Lösung.
- Umgang mit verzugsanfälligen Materialien: Materialien mit hoher Schrumpfungsrate neigen besonders zum Verziehen. Für ABS, ASA und Nylon wird ein Rand dringend empfohlen. Je nach Form kann er auch bei großen PETG-Drucken hilfreich sein.
- Drucken eines langen, wichtigen Teils: Wenn Sie einen mehrtägigen Druckvorgang starten oder ein Teil drucken, bei dem ein Fehler keine Option ist, ist das Hinzufügen eines Randes eine günstige und effektive Versicherung gegen Haftungsfehler.
Rotes Licht: Weg mit dem Rand
Ein Hutrand ist nicht immer notwendig und kann manchmal sogar schädlich sein. Sie können getrost auf den Hutrand verzichten, wenn:
- Das Modell hat eine große, flache Basis: Wenn Ihr Druck bereits eine große Oberfläche hat, die mit dem Druckbett in Kontakt steht, verfügt er wahrscheinlich über genügend natürliche Haftung, um an Ort und Stelle zu bleiben.
- Die Optik der Unterseite ist von größter Bedeutung: Ein Brim hinterlässt immer eine kleine Markierung oder „Zeugenlinie“ an der Befestigungsstelle. Selbst bei sorgfältigem Entfernen wird die Unterkante nicht so perfekt sein wie bei einem Teil, das ohne Brim gedruckt wurde. Wenn die Unterseite makellos sein muss, drucken Sie nach Möglichkeit ohne Brim.
- Verwendung von leicht haftenden Materialien: PLA ist bekannt dafür, verzeihend zu sein und haftet oft sehr gut auf gängigen Bauoberflächen wie PEI, Glas oder strukturierten Platten ohne zusätzliche Hilfsmittel.
- Sie sind auf schnelles Prototyping spezialisiert: Für schnelle, unkritische Testdrucke, bei denen Geschwindigkeit Priorität hat und ein leichtes Abheben der Ecken akzeptabel ist, spart das Weglassen des Randes etwas Zeit und Material.
Wie man Krempen einstellt
Um den Rand optimal zu gestalten, ist ein kurzer Blick in die Einstellungen Ihres Schneidegeräts nötig. Diese Optionen finden Sie üblicherweise unter dem Reiter „Haftung der Bauplatte“. Die Standardeinstellungen sind ein guter Ausgangspunkt, aber durch Anpassen lässt sich die perfekte Balance zwischen festem Anhaften und leichtem Ablösen erzielen.
Die wichtigsten Einstellungen
Die grundlegendste Einstellung regelt die Größe der Hutkrempe.
- Randlinienanzahl (oder Randbreite): Diese Einstellung bestimmt die Breite des Randes durch die Anzahl der Kreise. Ein typischer Ausgangspunkt für die meisten Drucke liegt zwischen 8 und 12 Linien. Bei einer Standarddüse mit 0,4 mm Durchmesser ergibt dies einen 3–5 mm breiten Rand. Sollten weiterhin Verformungen auftreten, erhöhen Sie die Linienanzahl. Mehr Linien bedeuten zwar eine bessere Haftung, aber auch einen höheren Materialverbrauch und etwas mehr Aufwand beim Nachbearbeiten.
Die Experten-Einstellung
Für eine problemlose Entfernung ist dies die wichtigste Einstellung, die man beherrschen sollte.
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Randabstand (oder Randabstand): Diese Einstellung definiert einen winzigen, kontrollierten Luftspalt zwischen der letzten Kante des Randes und der ersten Wand Ihres Modells. Er ist das Geheimnis für einen Rand, der während des Druckvorgangs stabil hält und sich anschließend sauber ablösen lässt. Ein Wert von 0,0 mm bedeutet, dass der Rand vollständig mit Ihrem Bauteil verschmolzen ist und sich daher nur sehr schwer entfernen lässt. Ein zu großer Wert erzeugt einen Spalt, und der Rand bietet keine Stütze.
Ein Startwert zwischen 0,1 mm und 0,15 mm ist für die meisten Setups ideal. Wir empfehlen dringend, einen kleinen, einfachen Testwürfel mit Rand zu drucken, um diese Einstellung zu optimieren. Passen Sie den Wert in Schritten von 0,02 mm an, bis Sie den optimalen Punkt gefunden haben, an dem der Rand fest haftet, sich aber mit minimalem Kraftaufwand ablösen lässt. Diese kleine Kalibrierung erspart Ihnen viel Aufwand bei der Nachbearbeitung.
Die Kunst des Krempenabnehmens
Ein gedrucktes Teil mit Rand ist nicht fertig. Ihn sauber zu entfernen, ist eine Fertigkeit, die einen guten von einem hervorragenden Druck unterscheidet. Gerade für Anfänger ist das oft frustrierend, doch mit den richtigen Werkzeugen und Techniken wird es zu einem einfachen und befriedigenden Prozess.
Ihr Werkzeugset für die Oberflächenbehandlung
Mit ein paar speziellen Werkzeugen lässt sich die Krempe schnell, sicher und effektiv entfernen.
- Entgratwerkzeug: Dieses Werkzeug ist unangefochten die beste Wahl zum Entfernen von Kanten, die durch einen Rand verursacht werden. Es verfügt über eine frei drehbare, gebogene Klinge, die der Kante des Werkstücks optimal folgt und den Randrest in einem gleichmäßigen, sauberen Arbeitsgang abträgt.
- Bastelmesser/Skalpell: Eine scharfe, spitze Klinge ist unerlässlich, um in enge Ecken zu gelangen oder kleine Bereiche zu bearbeiten, die mit einem Entgratungswerkzeug nicht erreichbar sind. Verwenden Sie für optimale Ergebnisse immer eine frische, scharfe Klinge.
- Seitenschneider: Diese eignen sich gut, um größere Teile der Krempe abzutrennen, insbesondere bei komplexen Bauteilen, bevor man zu feineren Werkzeugen übergeht. Sie helfen, die Krempe in handlichere Stücke zu zerteilen.
- Schleifpapier oder kleine Feilen: Ein kleines Stück Schleifpapier der Körnung 220 oder 400 oder ein Satz Nadelfeilen eignet sich perfekt für den letzten Feinschliff und glättet die Unterkante perfekt.
Schrittweise Entfernung
Befolgen Sie diese Schritte, um jedes Mal ein professionelles Ergebnis zu erzielen.
- Die Flex & Peel-Methode: Biegen Sie zunächst den Rand vorsichtig vom Bauteil weg. Bei spröderen Materialien wie PLA kann dies oft dazu führen, dass der Rand entlang der Trennfuge sauber abbricht, insbesondere wenn Ihre Einstellungen optimal sind.
- Der Entgratungsdurchgang: Dies ist die effektivste Technik. Halten Sie das Werkstück fest. Setzen Sie die Klinge des Entgratungswerkzeugs an die Unterkante an, an der der Rand befestigt war. Üben Sie leichten, gleichmäßigen Druck aus und führen Sie das Werkzeug entlang der gesamten Kante. Die gebogene Klinge erfasst den Rand des Randes und trägt ihn in einem einzigen, durchgehenden Streifen ab, wodurch eine perfekt glatte Kante entsteht.
- Präzises Schneiden: Für verbleibende Reste in scharfen Ecken oder Aussparungen verwenden Sie ein Bastelmesser. Legen Sie das Werkstück stets auf eine stabile Unterlage und schneiden Sie von Ihrem Körper und Ihren Fingern weg. Führen Sie leichte, kratzende Bewegungen anstelle von kräftigen Schnitten aus.
- Abschließendes Schleifen: Sollten noch Unebenheiten vorhanden sein, glättet ein paar leichte Durchgänge mit feinem Schleifpapier oder einer Feile die Unterkante, sodass die frühere Krempe nahezu unsichtbar wird.
Behebung von Problemen mit der Krempe
Selbst mit einem Hutrand können Probleme auftreten. Hier erfahren Sie, wie Sie die häufigsten Probleme wie ein Profi lösen.
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Problem: Meine Hutkrempe klebt am Scheitel fest!
- Lösung: Dies ist die häufigste Beschwerde und wird fast immer durch einen falschen Trennspalt verursacht. Ihr „Rim-Trennspalt“ ist auf Null eingestellt oder zu klein. Vergrößern Sie den Spalt in Ihrem Slicer (z. B. von 0,1 mm auf 0,15 mm). Auch Überextrusion kann dazu beitragen. Daher ist eine Kalibrierung des Extrusionsmultiplikators oder der Flussrate ein sinnvoller zweiter Schritt.
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Problem: Mein Teil ist trotz Krempe immer noch verzogen.
- Lösung: Die Verformungskräfte sind zu stark für den Halt des Randes. Erhöhen Sie zunächst die Anzahl der Randlinien, um eine breitere und stabilere Verankerung zu erzielen. Ein Rand mit 15–20 Linien bietet deutlich besseren Halt. Sollte die Verformung anhalten, liegt das Problem wahrscheinlich an der Umgebung. Prüfen Sie, ob Zugluft durch Fenster oder Klimaanlagen vorhanden ist. Bei Materialien wie ABS oder ASA ist oft ein Windschutz (eine weitere Einstellung im Slicer) oder ein vollständiger Druckereinschluss erforderlich, um eine stabile Raumtemperatur zu gewährleisten.
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Problem: Der Rand selbst klebt nicht.
- Lösung: Dies deutet auf ein generelles Haftungsproblem der ersten Schicht hin, nicht auf ein Problem mit dem Rand. Der Rand ist Ihr Warnsignal. Nivellieren Sie zunächst Ihre Bauplatte neu. Überprüfen Sie anschließend, und das ist noch wichtiger, den Z-Offset. Wenn die Düse zu weit vom Druckbett entfernt ist, wird das Material nicht ausreichend komprimiert, um richtig zu haften. Stellen Sie abschließend sicher, dass Ihre Baufläche absolut sauber ist. Wischen Sie sie vor jedem Druckvorgang mit hochkonzentriertem Isopropylalkohol ab.
Der Brim: Ihr Freund für den Erfolg
Wie wir gesehen haben, ist ein 3D-Druckrand ein einfaches, aber außerordentlich leistungsstarkes Werkzeug. Er dient als erste Verteidigungslinie gegen Verformung, stabilisiert hohe und filigrane Modelle und ist die Versicherung für kritische Drucke.
Das Verständnis des Brims beim 3D-Druck, wann er eingesetzt wird und wie er optimal eingestellt wird, ist eine grundlegende Fähigkeit, die jeden Anfänger zum erfahrenen Anwender macht. Sie ist der Schlüssel, um frustrierende Fehlschläge in zuverlässige Ergebnisse zu verwandeln. Wir empfehlen Ihnen, ein kleines Testmodell zu laden, mit den Brim-Einstellungen zu experimentieren und die perfekte Balance zwischen Haftung und einfacher Ablösung für Ihre Maschine zu finden. Diese kleine Investition in Zeit zahlt sich durch erfolgreiche Drucke bis ins Jahr 2025 und darüber hinaus aus.
Häufig gestellte Fragen
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Frage 1: Wie viel zusätzliches Plastik wird für einen Hutrand benötigt?
- A: Sehr gering. Ein Brim ist typischerweise nur ein oder zwei Lagen hoch und befindet sich ausschließlich am Rand. Seine Materialkosten sind vernachlässigbar, insbesondere im Vergleich zu den Kosten eines Fehldrucks. Er benötigt deutlich weniger Kunststoff als ein Raft.
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Frage 2: Kann ich gleichzeitig einen Rand und Stützen verwenden?
- A: Ja, absolut. Sie erfüllen völlig unterschiedliche Funktionen und werden oft zusammen verwendet. Der Rand verankert die gesamte Basis des Modells auf der Bauplatte, während Stützstrukturen generiert werden, um Überhänge und steile Winkel weiter oben am Modell zu stabilisieren. Ihr Slicer generiert beides automatisch.
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Frage 3: Ist ein Brim immer besser als ein Floß?
- A: Nicht immer, aber in den meisten Fällen die effizientere Wahl. Ein Brim sollte Ihre erste Option sein, um häufige Probleme mit Verzug und Anhaften zu beheben. Ein Raft ist eine extremere Lösung und eignet sich besser für Teile mit fast keinem Oberflächenkontakt zum Druckbett oder beim Drucken auf einer stark unebenen oder nicht idealen Druckoberfläche. Als Faustregel gilt: Versuchen Sie es zuerst mit einem Brim. Verwenden Sie ein Raft nur, wenn der Brim nicht funktioniert.
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Frage 4: Hinterlässt eine Krempe dauerhafte Spuren?
- A: Es hinterlässt immer eine Spur oder „Zeugenlinie“ an der Befestigungsstelle. Die Sichtbarkeit dieser Markierung hängt jedoch direkt von Ihren Einstellungen und der Entgratungstechnik ab. Mit einem korrekt eingestellten „Brim Separation Gap“ und dem gekonnten Einsatz eines Entgratungswerkzeugs lässt sich diese Markierung zu einer sauberen, feinen Kante reduzieren, die nahezu unsichtbar ist und die Qualität des Endprodukts nicht beeinträchtigt.