Leitfaden zur Fehlerbehebung bei Problemen mit der ersten Schicht beim 3D-Druck

Die erste Schicht beim 3D-Druck ist mehr als nur ein weiterer Schritt – sie ist das Fundament für alles, was danach gedruckt wird.

Eine gut gedruckte erste Schicht sorgt für festen Halt auf der Druckplatte, was Probleme wie Verziehen oder misslungene Drucke verringert. Wohingegen eine schlechte erste Schicht genau diese Schwierigkeiten verstärkt.

In diesem Leitfaden finden Sie mögliche Lösungen, mit denen Sie Probleme bei der ersten Schicht deutlich reduzieren können.

Mehr über die erste Schicht

Die erste Schicht ist entscheidend beim 3D-Druck mit Photopolymeren, zum Beispiel bei der Stereolithografie (SLA) oder dem Digital Light Processing (DLP). In diesen Verfahren muss die erste Schicht sehr gut an der Druckplatte haften, damit sie sich während des Drucks nicht löst.

Deshalb bekommt die erste Schicht meist eine längere Belichtungszeit. Das sorgt für eine starke Verbindung zur Druckplatte und bildet eine stabile Basis für den restlichen Druck.

Damit die erste Schicht gut gelingt, müssen mehrere Faktoren stimmen:

Die Druckplatte muss exakt ausgerichtet sein, damit das Harz gleichmässig verteilt wird.
Photopolymere benötigen eine präzise Belichtung, um sich richtig zu verfestigen.
Für die ersten Schichten wird oft eine längere Belichtungszeit verwendet, um die Haftung an der Druckplatte zu verbessern.

Wenn die erste Schicht nicht richtig haftet, kann es zu Problemen wie Verziehen, Ablösen oder fehlgeschlagenen Drucken kommen.

Häufige Probleme mit der ersten Schicht beim 3D-Druck

Sei es beim 3D-Druck in der Zahnmedizin, der Automobilindustrie oder bei tragbarer Technologie (3D Printed Wearables) – Probleme mit der ersten Schicht sind weit verbreitet und reichen von schlechter Haftung, Verziehen bis hin zu sich abhebenden Kanten.

Daher finden Sie in den folgenden Abschnitten die häufigsten Probleme und mögliche Lösungen dazu.

Schlechte Haftung an der Druckplatte

Problem: Die erste Schicht haftet nicht richtig, was zu Druckfehlern oder Druck-Ablösung führen kann.
Lösung: Stellen Sie sicher, dass die Druckplatte korrekt ausgerichtet ist und erhöhen Sie die Belichtungszeit für die untersten Schichten. Reinigen Sie die Druckplatte gründlich. Auch eine leichte Erhöhung des Z-Offsets kann hilfreich sein.

Wenn die erste Schicht nicht gut haftet, kann sich das Modell während des Drucks ablösen oder gar nicht erst richtig starten. Oft liegt das an einer schiefen Druckplatte, zu kurzer Belichtungszeit oder an Verunreinigungen auf der Platte.

Zu starke Haftung an der Druckplatte

Problem: Der Druck haftet zu stark, was das Entfernen erschwert und den Druck beschädigen kann.
Lösung: Verringern Sie die Belichtungszeit der unteren Schicht leicht oder verwenden Sie gegebenenfalls eine flexible oder strukturierte Druckplatte, um das Entfernen zu erleichtern.

Die richtige Haftung auf der Druckplatte ist oft ein Balanceakt. Während zu wenig Haftung zu Ablösung führen kann, erschwert zu starke Haftung das Ablösen des Drucks und kann ihn beschädigen.

Ungleichmässige erste Schicht

Problem: Die erste Schicht wirkt verzerrt, ungleichmässig oder uneben.
Lösung: Überprüfen Sie, ob die Druckplatte korrekt ausgerichtet ist. Achten Sie darauf, dass sich keine gehärteten Harzreste im Tank befinden und stellen Sie sicher, dass das Harz gleichmässig verteilt ist, bevor Sie mit dem Druck beginnen.

Eine ungleichmässige erste Schicht kann zu Druckfehlern führen und die Oberfläche negativ beeinflussen. Oft liegt das an einer schlecht ausgerichteten Druckplatte, an Harzresten im Tank oder an ungleichmässig verteiltem Harz.

Zu dünne oder schwache erste Schicht

Problem: Die erste Schicht ist zu dünn oder brüchig. Das führt zu schlechter Haftung und zur Trennung einzelner Schichten.
Lösung: Erhöhen Sie die Anzahl der unteren Schichten und passen Sie die Belichtungszeit der unteren Schicht leicht an, um eine bessere Verbindung zu erreichen.

Wenn die erste Schicht zu dünn oder fragil erscheint, kann es zu Haftungsproblemen oder Schichttrennung kommen.

Ursachen sind oft zu wenige untere Schichten, falsche Belichtungseinstellungen oder ein unausgeglichener Z-Offset.

Verziehen oder abhebende Kanten

Problem: Die Ränder der ersten Schicht heben sich ab oder verziehen sich.
Lösung: Erhöhen Sie die Belichtungszeit der unteren Schicht. Achten Sie auf eine saubere Druckplatte und vermeiden Sie das Drucken in einer kalten Umgebung, da Temperaturschwankungen die Haftung beeinträchtigen können.

Wenn sich die erste Schicht an den Rändern hochzieht oder von der Druckplatte löst, spricht man von Verziehen oder Ablösen.

Ursachen sind meist eine zu kurze Belichtung der unteren Schichten, eine verschmutzte Druckplatte oder äussere Einflüsse wie schwankende Temperaturen.

Erste Schicht erfolgreich optimieren

Während Probleme mit der ersten Schicht beim 3D-Druck vielfältig sein können, gibt es eine ganze Reihe von Massnahmen, mit denen Sie diese Probleme deutlich verringern und Ihre Erfolgsquote spürbar steigern können.

Saubere Druckplatte: Reinigen Sie die Druckplatte immer mit Isopropylalkohol, um Staub, Öl oder Harzreste zu entfernen.
Druckplatte ausrichten: Wenn die Haftung schwach bleibt, verringern Sie den Z-Offset leicht oder verwenden Sie eine strukturierte Druckplatte, um die Verbindung zwischen Harz und Platte zu verbessern. Bei zu starker Haftung kann ein leicht höherer Z-Offset helfen.
Hebegeschwindigkeit steuern: Die Hebegeschwindigkeit für die erste Schicht sollte niedriger sein als bei den weiteren Schichten. So verringern Sie die Sogkraft und verbessern die Trennung vom FEP-Film.

Belichtungszeit: Passen Sie die Belichtungszeit der ersten Schicht an. Zu kurze Belichtung kann zu schlechter Haftung führen, zu lange Belichtung verursacht oft eine übermässige Haftung.
Stabile Temperatur: Sorgen Sie für eine konstante Umgebungstemperatur beim Drucken. Die meisten Photopolymerharze funktionieren am besten bei 24–30 °C.
Qualität der FEP-Folie: Überprüfen Sie regelmässig die FEP-Folie. Ersetzen Sie sie, wenn sie abgenutzt oder verkratzt ist – so vermeiden Sie Haftungsprobleme und sichern eine gleichbleibende Druckqualität.