Sensor für Fillament am 3d Drucker

[i_make_it]

Ich habe mittlerweile bei mehreren Croudfunding Startups die viele Kunststoffteile mit 3D-Druckern herstellen, gelesen das es da Probleme gibt.
Auch wenn die Druckköpfe gereinigt wurden, ist die Standzeit bis zur nächsten Reinigung kürzer wie beim Neuteil.
Phyrolisierter Kunststoff ist in der Regel nicht mehr durch die Lösungsmittel lösbar, die den orginal Kunststoff anlösen.
Damit wird die Düse rauher und unregelmäsiger geformt.
Durch die erhöhte Reibung fließt der Kunststoff nicht mehr so gut und es kann zu Bindungsfehlern beim Auftrag der Lage mit dem schon vorhandenen Bauteil kommen.
Dadurch wird das fertige Teil weniger belastbar.
Beim industriellen Spritzguß werden Heizpatronen im Extruder, in den Einspritzkanälen und in der Form entsprechend gesteuert und es gibt Nachdruckzeiten damit keine inneren Spannungen im fertigen Bauteil entstehen.
Schönes Beispiel für zu kurze Nachdruckzeit sind billige Kunststoff Parkscheiben, Wenn es im Auto warm wird wellen und verbiegen die sich dann.

Wenn der 3D Drucker gut ist, wird die Heizung abgeschaltet oder runtergeregelt wenn der Filamentvorschub länger als ein paar Sekunden aus ist.
Die notwendige Wärmemenge zum Aufschmelzen ist ja größer als die zum flüssig halten.
Je nachdem wie träge die die Temperaturregelung ist kommte es schon mal zu lokalen überhitzungen, die dann zu den verbrannten Ablagerungen führen.

Ich bin halt unter diesen Vorraussetzungen von einem Watchdog ausgegangen, der schon nach 1-2 Sekunden Stillstand reagiert.
Und das kann bei einem großflächigen Bauteil schon mal die Zeit sein die der Kopf zum Umsetzen braucht.
Deshalb die vorgeschlagene Verundung mit dem Motorvorschub.

Wenn das Filament zu lange im Heater steht und die Heizung nicht runterregelt, dann verkrustet der Heater von innen und der Druck wird immer schlechter.
Bzw. man muß mit dem Vorschub immer weiter runtergehen um ein brauchbares Ergebniss zu erhalten.

Wenn man also viel druckt und schon einen Heater so weit verschlissen hat, das man entweder einen neuen gekauft hat oder ihn schon mal gereingt hat, kann man nach dem Reinigen durch Polieren die Standzeit wieder erhöhen,
Wenn man allerdings dabei den Durchmesser des Kanals vergrößert, passt der nicht mehr zum Filamentdurchmesser und das Druckergebniss wird schlechter anstelle besser.
Der Druck im flüssigen Kunststoff wird ja durch den noch nicht geschmolzenen Kunststoff der nachgefördert wird aufgebaut.
Und wenn da der Durchmesser Kanal zu Filament zu unterschiedlich ist, ist das wie bei einem Motor ohne Kolbenringe.
Also als Werkzeug CuL oder Messing Draht, da der weicher als Stahl ist und eine Polierpaste die Stahl nicht abschleifen kann aber den verbrannten Kunstoff wegpolieren kann.
Bei der Düse kann man im Zubehör fürs Autogenschweißen (Düsenbohrer, Düsennadel, Düsenreiniger) bzw. für KFZ Einspritzdüsen suchen.

Wenn man damit umgehen kann (sie nicht abbricht im Heater), kann man sich auch passende Düsenreibahlen besorgen.
Damit bekommt man mit etwas Übung auch sehr gute Oberflächen hin.

[RoboHolIC]

Oh Mann, man kann ja kaum so skeptisch denken wie die Realität dann zuschlägt ...
Danke dir für die ausführliche Erläuterung !!!

[i_make_it]

Ich befasse mich seit der ersten Euromold 1995 mit Rapid Prototyping.
Das Problem gibt es schon seit die Drucker noch im sechsstelligen Preissegment lagen.
Mit den "günstigen" Heimanwender Versionen ist es nur stärker geworden, da natürlich ein Heater im zweistelligen Bereich weder vom Werkstoff noch von der Verarbeitung mit einem Heater im vierstelligem Bereich für professionelle 3D Drucker mithält.
Aber allgemein werden bei gewerblicher Nutzung solche Komponenten nach einer festgelegten Betriebszeit getauscht und durch die vorbeugende Instandhaltung überholt.
So was gibt es im privaten Bereich in der Regel nicht und Startups bei denen niemand aus der Branche stammt, wissen davon natürlich auch nichts und lernen es dann aus eigener Erfahrung.

Wenn man z.B. 10 Drucker betreibt, legt man sich 3 Einheiten als Ersatz hin und beginnt mit dem Tauschen wenn 50% der zu erwartenden Standzeit um ist.
Die 3 gebrauchten Einheiten werden dann überholt und und getauscht. Somit kommt die letzte Einheit im Idealfall drann wenn grade die erwartete Standzeit um ist.
Ab da geht es dann zyklisch weiter bis der Verschleiß ein Überholen unmöglich macht.
Z.B. Kolkverschleiß im Kanal der diesen so vergrößert, das man entweder aufreibt und mit einem größeren Filament weiterarbeitet (wobei man mit neuen Prozessparametern für den Filamentvorschub, der Heizung und dem Kopfvorschub arbeiten muß) oder austauscht.