Querruder richtig drucken

Kennst du das Problem? Du checkst morgens das Ergebnis deines nächtlichen 3D-Drucks und freust dich auf einen Satz sauber ausgedruckter, perfekter Querruder, findest aber nur einen Haufen windschiefer Teile vor, die eher Wellenfritten gleichen als sauberen Querrudern?

Speziell bei Flugzeugen mit dünnem Airfoil kann der stehende Druck der Querruder schnell zur Herausforderung werden. Wenn es um Verwindungssteifigkeit geht ist genau diese Orientierung aber mit Abstand die beste. Die Querruder liegend (auf der Scharnierkante) zu drucken funktioniert vereinzelt, hat aber den Nachteil, dass die Ruder sich dann deutlich leichter biegen, und ausserdem durch den unvermeidlichen Überhang nicht so gute Layerhaftung aufweisen.

Daher stellt der stehende Druck der Ruder meist die einzige Möglichkeit dar stabile und verwindungssteife Ruder zu drucken.

Die Problematik

Nun steigt mit zunehmender Druckhöhe leider auch die Neigung des Ruders bei Bewegungen des Druckers hin und her zu flexen, was zur Folge hat, dass Schichten nicht genau da gedruckt werden, wo sie eigentlich hingehören. Je länger das Ruder in aufrechter Druckorientierung wird, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit von Versätzen (Layershifting). Dabei handelt es sich nicht um das viel bekannt – und zitierte Stepperbedingte Layershifting bei dem der Druckkopf aufgrund eines übersprüngenen Steps des Motors einen Versatz aufweist, sondern lediglich um den natürlichen Flex des Bauteils, der auftritt, wenn die Nozzle zur nächsten Schicht ansetzt und der Bauteil aufgrund der Höhe leicht zur Seite gedrückt wird.
Das Ergebnis sind völlig unbrauchbare Querruder, viel vergeudetes Filament und leere Arbeitsstunden des Druckers.

Die Lösung

Um diesem Problem entgegenzuwirken sollte man zu allererst alle Möglichkeiten des Slicers ausnutzen um den Flex zu vermindern:

  • Brim nutzen
  • richtige Platzierung am Druckbett (rechter Winkel zur Y-Achse)
  • Druckgeschwindigkeit generell verringern
  • Bauteilkühlung aktivieren
  • Zusatzkühlung für besonders kurze Layerdruckzeiten
  • Zusatzverringerung der Geschwindigkeit für kurze Layerdruckzeiten

Oft reichen diese Maßnahmen schon um aus um schöne Querruder zu drucken. Bei besonders dünnen Rudern kann es aber nötig werden zusätzliche Hilfsmittel zu verwenden. Eine Art von Support, der das Querruder nur auf einer sehr kleinen Fläche berührt, aber ihm trotzdem genug Stabilität für die obersten Schichten gibt hilf oft Wunder. Wenn die Querruder auch kürzere Teile haben empfiehlt es sich diese gleich als “Stütze” für die längeren Querruderteile zu nutzen (siehe oben)

Nicht immer ist diese Art der Stützung möglich, daher haben wir uns eine Alternative einfallen lassen, die fast immer funktioniert. Unsere Aileronsupports sind im Grunde eigenständige STLs die du im Slicer so platzieren kannst, dass sie deine Querruder seitlich stützen. Die Verbindung zwischen Ruder und Support ist dabei so klein, dass sich die Teile leicht von einander lösen lassen.

Du benötigst die Unterstützung des Querruders weiter unten? Kein Problem – schneide einfach mit dem Slicer den Teil des Supports weg, den du nicht brauchst, um den Berührungspunkt auf die Höhe zu verschieben auf der du ihn benötigst.

Der Support wird einfach so weit in das Querruder hineingeschoben, bis die zwei Teile verschmelzen – dabei ist aber darauf zu achten, dass der Kontaktpunkt trotzdem möglichst klein bleiben sollte.