Als Fachmann Düsenlieferant Als jemand, der seit Jahren 3D-Druck betreibt, ist eine der häufigsten Fragen, die mir von Anfängern gestellt werden, die folgende:
"Soll ich eine Messingdüse oder eine Edelstahldüse verwenden?"
Und es ist leicht, mit all den Düsenoptionen, die es gibt, überfordert zu sein: Messing, Stahl, gehärteter Stahl, beschichtetes Kupfer, Rubin....
Aber hier ist die ehrliche Wahrheit:
Für die meisten Anfängersituationen, Messing vs. Edelstahldüse ist nicht so wichtig. Beide Materialien eignen sich hervorragend für den alltäglichen Druck mit gängigen Filamenten wie PLA und PETG.
Jedes Material hat jedoch einige subtile Vor- und Nachteile, die Sie berücksichtigen sollten, bevor Sie die Düse Ihres 3D-Druckers aufrüsten.
Hier erfahren Sie, was Sie wirklich wissen müssen, wenn Sie zwischen einer Messing- und einer Edelstahldüse entscheiden, und wann Sie sich stattdessen für ein verbessertes Düsenmaterial entscheiden sollten.
Messingdüsen Übersicht
Die Messingdüse ist die gute alte Standby-Düse der meisten 3D-Drucker der Einstiegsklasse.
Wie der Name schon sagt, werden diese Düsen aus Messing hergestellt - einer Legierung aus Kupfer und Zink. Dies verleiht der Messingdüse hervorragende thermische Eigenschaften für die Wärmeleitung und das Schmelzen des Filaments.
Tatsächlich hat Messing von allen Düsenmaterialien die besten Wärmeübertragungseigenschaften. Dadurch können sich Messingdüsen schnell aufheizen und konstante Temperaturen halten.
Das Ergebnis? Reibungslose Filament-Extrusion und großartig aussehende Drucke...zumindest solange die Düse in gutem Zustand bleibt.
Profis
- Ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit für konstante Temperaturen
- Schnelles Aufheizen und Abkühlen
- Ideal für gängige Materialien wie PLA und PETG
- Sehr günstig zu ersetzen
- Leicht verfügbar
Nachteile
- Nutzt sich schneller ab als Stahl
- Nicht haltbar genug für abrasive Filamente
- Kann mit der Zeit "verklumpen
Für die meisten Bastler ist die bewährte Messingdüse aufgrund ihrer Erschwinglichkeit und Druckqualität die perfekte Wahl - man muss nur ein wenig mehr auf den Zustand und die Reinigung der Düse achten.
Professionelle Werkstätten sollten jedoch aufrüsten, um die Haltbarkeit zu erhöhen, insbesondere beim Druck von Schleifmitteln.
Edelstahldüsen Vorteile
Düsen aus rostfreiem Stahl bieten eine bessere Allround-Haltbarkeit für den 3D-Druck.
Diese aus Edelstahllegierungen hergestellten Düsen weisen im Vergleich zu weicheren Messingdüsen eine viel höhere Härte und Abriebfestigkeit auf. Sie können mehr Verschleiß standhalten, bevor sie versagen.
Dadurch sind Stahldüsen besser geeignet:
- Schleifmittel wie Glühfäden drucken
- Hochtemperatur-Materialien
- Kontinuierliche lange Läufe
- Raue industrielle/gewerbliche Umgebungen
Aus diesem Grund werden Düsen aus rostfreiem Stahl auch als "Long-Life-Düsen" bezeichnet.
Beachten Sie bitte, dass es bei Edelstahl eine Bandbreite von 303 bis 316L-Stahl gibt. Entscheiden Sie sich für eine Düse aus 316L-Stahl, um die beste Verschleißfestigkeit zu erreichen.
Profis
- Viel höhere Härte und Abriebfestigkeit
- Widersteht abrasiven Filamenten besser
- Verformt sich mit der Zeit nicht so leicht
- Geeignet für medizinische und Lebensmittelbehälter
- Widerstandsfähiger gegen chemische Reinigungsmittel
Nachteile
- Leitet Wärme nicht ganz so gut
- Möglicherweise müssen die Temperaturen angepasst werden
- Kann teurer sein
Auch eine Düse aus rostfreiem Stahl kann Probleme beim Drucken mit glühenden Filamenten und anderen Schleifmitteln nicht völlig ausschließen. Sie werden mit der Zeit immer noch einen erhöhten Verschleiß feststellen.
Aber es ist ein deutlicher Sprung in der Haltbarkeit von Standard-Messing.
Spezielle Düsenmaterialien
Es gibt auch eine Vielzahl von Spezialdüsenmaterialien, die wegen ihrer extremen Temperaturbeständigkeit, Härte oder Korrosionsbeständigkeit beworben werden:
- Rubindüsen - Rubinkristallspitzen, Messingkörper
- Gehärteter Stahl - Behandelt für maximale Härte
- Plattiertes Kupfer - Ausgezeichnete Wärmeübertragung
- Keramik - Widersteht ultrahohen Temperaturen
Die meisten Durchschnittsanwender müssen jedoch nicht unbedingt zu diesen Optionen greifen, es sei denn, sie drucken mit vielen Schleifmitteln oder Hochleistungsmaterialien.
Diese Spezialdüsen können auch problemlos mit $50-100+ betrieben werden, so dass die zusätzlichen Kosten für Gelegenheitsnutzer schwerer zu rechtfertigen sind.
Allerdings kann die zusätzliche Verschleißfestigkeit und Temperaturbeständigkeit bei fortgeschrittenen Anwendungen lebensrettend sein. Daher können sie sich in kommerziellen Umgebungen auf lange Sicht immer noch lohnen.
Messing- vs. Stahldüsen: Hitze- und Temperaturfaktoren
Ein Bereich, in dem Messingdüsen gegenüber Stahl glänzen, ist die Wärmeleitfähigkeit. Damit ist gemeint, wie effizient das Düsenmaterial die Wärmeenergie leitet.
Messing hat eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, d. h. es erwärmt sich schnell und bleibt auf einer gleichmäßigen Temperatur. Das kommt der Druckqualität sehr zugute.
Andererseits leitet rostfreier Stahl die Wärme im Vergleich schlechter. Es kann also sein, dass Sie etwas höhere Heißendtemperaturen verwenden müssen, um die gleiche Fließfähigkeit bei der Filamentextrusion zu erreichen.
Bei vielen Stählen ist dieser Unterschied jedoch insgesamt recht gering. Daher reicht es oft aus, die Einstellungen Ihrer Schneidemaschine nur um ein Haar zu korrigieren.
Und es gibt sogar Mischungen aus rostfreiem Stahl mit hoher Leitfähigkeit", wenn die Temperaturbeständigkeit für Ihre Anwendung besonders wichtig ist.
Wann sollte man sich für Edelstahl statt Messing entscheiden?
Aufgrund ihres günstigen Preises und ihrer Wärmeübertragungseigenschaften eignen sich Messingdüsen hervorragend für den alltäglichen Gebrauch, insbesondere bei herkömmlichen Filamenten.
Wenn Sie also hauptsächlich PLA, PETG oder ABS auf einer Desktop-FDM-Maschine drucken, ist eine Messingdüse wahrscheinlich immer noch die beste Wahl. Kein Grund, etwas zu reparieren, was nicht kaputt ist!
Für bestimmte Anwendungen kann sich Edelstahl jedoch als die bessere Wahl erweisen:
- Abrasive Materialien - Glühfäden, Kohlefasern und Metallfüllungen zersetzen Messing schnell durch Abrieb an der Öffnung des heißen Endes. Edelstahl hält diesem Verschleiß viel länger stand.
- Kleine Düsen - Bei winzigen 0,2 mm- oder 0,25 mm-Düsen führen selbst geringste Abnutzungserscheinungen dazu, dass feine Details nicht mehr erkennbar sind. Stahl hält der Verformung mit der Zeit besser stand.
- Hochtemperatur-Materialien - Die Spitzentemperaturen für Materialien wie PEI und PC grenzen an die Sicherheitsklasse von Messing. Stahl liegt darüber.
- Ätzende Chemikalien - Industrielle Lösungs- und Reinigungsmittel, die sich durch Messing fressen, schaden Stahl nicht.
- Behälter für Lebensmittel - Stahl enthält kein Blei und entspricht den Gesundheitsnormen für Verbrauchsmaterial.
Wenn Genauigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Hitze oder Abrieb für Ihre Anwendung entscheidend sind, kann sich eine frühzeitige Investition in Edelstahldüsen auf lange Sicht auszahlen.
Für Bastler, die nur die allgemeine Druckqualität auf einem i3-Gerät verbessern wollen, ist Messing für den täglichen Gebrauch völlig ausreichend.
Optimierung der Durchflussmenge für Stahldüsen
Die wichtigste Änderung, die Sie beim Drucken mit Edelstahl vornehmen müssen, ist eine leicht erhöhte Temperatur an der Düse.
Wie ich bereits erwähnt habe, überträgt Stahl die Wärme nicht ganz so effizient wie Messing. So haben Sie oft zu laufen heißes Ende Temperaturen 5-15 Grad heißer.
Dadurch wird sichergestellt, dass das Filament vollständig schmelzen und gleichmäßig durch die Öffnung fließen kann, ohne zu schleifen oder zu schleifen.
Die genaue benötigte Temperatur hängt von Faktoren ab wie:
- Art des Materials
- Farbstoff
- Größe der Düse
- Druckgeschwindigkeit
Scheuen Sie sich also nicht, einige Testdrucke durchzuführen, um Ihre perfekte Heißendtemperatur und den Multiplikator für die Durchflussrate zu ermitteln.
Mit Hilfe von Temperaturtürmen und Rückzugstests können Sie vergleichen, wie sich unterschiedliche Einstellungen auf die Glätte der Extrusion, das Fadenziehen und das gesamte Druckergebnis auswirken.
Auswahl - Messing- oder Stahldüsen
Wenn Sie also wählen Messing vs. Edelstahldüse für Ihren 3D-Drucker in Betracht ziehen:
Messing - Ideal für Anfänger und Bastler dank des günstigen Preises, der Wärmeübertragung und der breiten Verfügbarkeit. Ermöglicht schöne Drucke mit gängigen Materialien. Häufiger auswechseln.
Rostfrei - Wählen Sie Edelstahldüsen für zusätzliche Haltbarkeit bei Schleifmitteln, Hochtemperaturmaterialien, kleinen Düsen, Dauerbetrieb oder Sterilisation. Möglicherweise sind kleinere Anpassungen an der Schneidemaschine erforderlich. Teurer zu ersetzen.
Wir hoffen, dass Ihnen diese Informationen eine bessere Vorstellung von den Vor- und Nachteilen der einzelnen Produkte vermitteln und Ihnen dabei helfen, zu entscheiden, ob eine Umstellung auf Stahl für Ihre spezielle Anwendung von Vorteil sein könnte!
Beide Düsenmaterialien können außergewöhnliche Drucke erzeugen, wenn sie mit hochwertigem Filament, den richtigen Slicer-Einstellungen, der richtigen Lagerung und regelmäßiger Reinigung kombiniert werden.
Also, raus mit euch, habt Spaß und druckt alle Sachen aus!