Düsenwechsel in sechs einfachen Schritten


Je nach Druckobjekt oder verwendetem Filament ist es manchmal notwendig eine Düse mit größerem Durchmesser oder aus einem anderen Material zu verwenden. Aber gerade wenn man noch relativ neu im Bereich des 3D Drucks ist und noch nie einen Düsenwechsel durchgeführt hat, stellt dieser Schritt für manche eine gewisse Hemmschwelle dar. In diesem Guide erkläre ich dir Schritt für Schritt was du tun musst und worauf du achten musst.

Dieser Guide bezieht sich schwerpunktmäßig auf den Düsenwechsel eines Prusa Mini. In den meisten Fällen ist das hier beschriebene Vorgehen bei anderen Druckern weitestgehend identisch. Der größte Unterschied liegt meistens darin, dass du möglicherweise noch irgendeine zusätzliche Abdeckung entfernen musst oder bedingt durch eine andere Düsentype eventuell einen anderen Schraubenschlüssel in einer anderen Größe benötigst.

Folgende Materialien benötigst du für einen Düsenwechsel:

  • verstellbaren Schraubenschlüssel oder einen 16 mm – Schraubenschlüssel
  • Eine Ratsche mit einer 7 mm – Nuss oder einem adäquaten Gabelschlüssel
  • Düse in entsprechender Größe oder aus entsprechendem Material

Vorbereitung

Wie immer wenn du irgendetwas umbaust, solltest du vorab alles griffbereit haben und kontrollieren, ob das benötigte Werkzeug aber auch die einzusetzende Düse in einem guten Zustand ist. Nichts ist ärgerlicher, als mit der Arbeit zu beginnen und dann festzustellen, dass etwas fehlt oder defekt ist und man seine Arbeit entweder unterbrechen oder im schlimmsten Fall sogar alles wieder rückgängig machen muss.

Wichtig ist auch noch, dass du genug Platz zum Arbeiten hast. Du arbeitest hier mit einem bis zu 280°C heißen Hotend. Zu wenig Platz kann zu schweren und schmerzhaften Verbrennungen führen.

Ein weiterer Schritt in der Vorbereitung ist, entferne alles, was nicht unbedingt notwendig ist bzw. alles, was dir den Zugang zur Düse erschwert. Dazu zählen Dinge wie:

  • Silikonschutz für den Heatblock
  • eventuell hinderliche Abdeckungen des Hotends
  • Kameras, sofern vorhanden

Filament entladen

Wenn alles benötigte Werkzeug und Material vorbereitet ist, ist der erste Schritt, dass du deinen Druckkopf aufheizt und eventuell im Drucker befindliches Material entlädst. 

Solltest du den 3D Drucker zuvor nicht in Verwendung gehabt haben, sollte im Optimalfall ohnehin kein Material geladen sein. Je nach Filament kann es sonst passieren, dass dieses irgendwo im Bereich der Materialzufuhr bricht und du weitere Teile des 3D Druckers auseinandernehmen musst.

Düse aufheizen

Der nächste Schritt ist, die Düse auf 260-280 °C vorzuheizen. Prusa ist hier leider selbst nicht nicht ganz durchgängig in seinen Beschreibungen. An einer Stelle wird 280-285 °C angegeben, an anderer Stelle sind wieder 260-280 °C empfohlen. Meiner persönlichen Erfahrung nach sind 260 °C durchaus ausreichend.

Achtung! Wenn du zu einer aktuelle Olsen Ruby Düse wechseln möchtest, dann folge bitte den Anweisungen der offiziellen Anleitung.

Die Düse sollte jedoch keinesfalls in kaltem Zustand gewechselt werden, da zwischen Heatbreak, Heatblock und Düse keine saubere Verriegelung entsteht und dadurch im schlimmsten Fall ein Materialstau im Übergang zwischen Heatbreak und Düse entstehen kann.

Quelle: User Ohmarinus / www.reprap.org

Düse entfernen

Halte den Heatblock mit dem Schraubenschlüssel fest und entferne die Düse mit der Ratsche durch drehen im Uhrzeigersinn.

Lege die heiße Düse danach auf eine Gegenstand, der den Temperaturen der Düse standhält. Ich nutze dazu meistens einfach eine Untertasse aus Porzellan.

Wenn die Düse aufgrund aufgewärmter Filamentreste nicht von selbst aus der Nuss der Ratsch fällt, versuche die Düse mit einer Spitzzange zu ziehen oder, sofern das möglich ist, drücke die Düse von der Gegenseite heraus. Wenn du die Düse mit einer Zange entfernst, musst du mit entsprechender Vorsichtig vorgehen. Messing, das Material aus welchem der Großteil der Düsen besteht, wird bei hohen Temperaturen weich und durch zu viel Druck kannst du mit der Spitzzange das Gewinde der Düse beschädigen.

So oder so, passe beim Entfernen gut auf. Die Nuss ist durch den Kontakt mit der heißen Düse ebenfalls ziemlich heiß und das kann zu Verbrennungen führen.

Einsetzen der neuen Düse

Beim Einsetzen gehst du im Grunde genommen genau entgegengesetzt zu Entfernen vor. Halt mit dem Schraubenschlüssel den Heatblock fest und drehe die Düse gegen den Uhrzeigersinn wieder in den Heatblock.

Wenn du merkst, dass die Düse ohne größeren Kraftaufwand angezogen ist und die Düse nicht gerade ausgerichtet ist, lockere die Düse noch einmal ganz leicht um ca. eine viertel Drehung und richte den Heatblock mit dem Schraubenschlüssel entsprechend aus. Sollte dann noch ein wenig Spiel sein, kannst du die Düse noch einmal ohne zu großen Kraftaufwand anziehen. Damit werden die Heatbreak und die Düse entsprechend gegeneinander gedrückt und im Heatblock verriegelt.

Wichtig sind beim Einsetzen der Düse drei Dinge:

  • Passe beim Ansetzen der Düse am Gewinde auf, dass die Düse nicht verkantet. Wenn du die Düse schräg ansetzt, kannst du das Gewinde der Düse oder auch des Heatblocks beschädigen. Solltest du also schon zu Beginn einen ungewöhnlich hohen Widerstand beim Hineinschrauben bemerken, ist es besser die Düse nochmal neu anzusetzen.
  • Wenn du die Düse in den Heatblock schrauben konntest, dann ziehe nicht zu fest an. Durch zu viel Kraftanwendung kannst du im allerschlimmsten Fall das Gewinde der Düse abreißen. Dann musst du im schlimmsten Fall sowohl die Düse als auch den Heatblock tauschen.

    Ziehst du die Düse wiederum nicht fest genug an, kann es passieren, dass die Düse und die Heatbreak nicht korrekt verriegeln und im Zuge des nächsten Druckjobs Material zwischen Düse und Heatblock austritt. Die Folge davon kann sein, dass sich Reste von verbranntem Material in deinem Druckobjekt wiederfinden oder es zu einem Materialstau im Heatblock kommen kann.
  • Stelle sicher, dass nach dem Anziehen zwischen dem Heatblock und der Düse ein kleiner Spalt ist. Dieser Spalt bedeutet, dass du die Düse gegen die Heatbreak verriegelt.

    Würde die Düse ohne Spalt am Heatblock anliegen, besteht die Gefahr, dass die Düse im Heatblock nicht gegen die Heatbreak verriegelt. Dieser Abstand zwischen Heatbreak und Düse könnte im schlimmsten Fall zum Verstopfen des gesamten Hotends führen.

    Um dieses Problem zu beheben, musst du die Heatbreak weiter in den Heatblock schrauben. Schraube dazu den Heatblock geringfügig gegen den Uhrzeigersinn auf die Heatbreak und ziehe danach erst die Düse fest.

Kalibrieren des Druckbetts

Wenn du z.B. von einer neuen E3D v6 Düse mit 0,4 mm zu einer neuen E3D v6 Düse mit 0,6 mm Durchmesser wechselst, sollte sich der Abstand im Regelfall nicht verändern und eine Kalibrierung ist nicht immer unbedingt notwendig. Das gilt natürlich nur, wenn du nicht bedingt durch anderes Material auch ein anderes Druckbett verwenden musst.

Solltest du von einer alten Düse zu einer neuen Düse oder vice versa wechseln, dann solltest du definitiv eine Kalibrierung durchführen. Eine alte Düse kann, wie in diesem Artikel beschrieben, bereits leicht abgenutzt sein, wodurch wiederum auch die Haftung des ersten Layers beeinflusst werden kann.

Thermal Runaway Fehler beim Düsenwechsel

Von Zeit zu Zeit kommt es vor, dass der Drucker gegen Ende des Düsenwechsels einen Thermal Runaway Fehler erkennt und zu einem Neustart durch den Anwender auffordert. Es passiert hier im Grunde nichts weiter schlimmes. Die Firmware des Druckers hat lediglich einen abnormalen Temperaturabsturz im Zuge des Heizens festgestellt und den Heizvorgang aus Sicherheitsgründen abgebrochen.

Der Fehler tritt vor allem beim Einsatz von massiven Schraubenschlüsseln auf, wie z.B. dem in diesem Artikel verwendeten verstellbaren Schraubenschlüssel. Da sich der massive Schraubenschlüssel nicht so schnell erwärmt, kann es vorkommen, dass nach einiger Zeit  bei der Temperaturmessung ein Temperaturabfall von mehr als 20°C gemessen wird. In diesem Fall wird von der Firmware ein sogenannter Thermal Runaway erkannt und der Heizvorgang abgebrochen. Der Fehlerzustand kann nur durch einen Neustart des Druckers behoben werden.

Was wenn die Düse abreißt?

Wenn du die Düse, vor allem Düsen aus Messing, beim Einsetzen zu fest anziehst, kann es im schlechtesten Fall dazu kommen, dass du die Düse abreißt. Das passiert, weil Messing durch die vergleichsweise niedrige Schmelztemperatur sehr früh weich wird. 

Wie bekommst du das abgerissene Stück der Düse nun aus dem Heatblock? Um das abgerissene Stück der Düse aus dem Heatblock zu entfernen, musst du dieses Stück mit einem Schraubenausdreher aus dem Heatblock schrauben. Das ist in der Regel nur dann möglich, indem du den Heatbock komplett demontierst. Anschließend spannst du den Heatblock am besten in einen Schraubstock ein und versuchst das abgerissene Stück mit dem Schraubenausdreher aus dem Heatblock drehen. Hilfreich dabei ist auch, wenn du den Heatblock mit einem Heißluftföhn ein wenig erwärmst. 

Gelingt es dir nicht, die Reste der Düse aus dem Heatblock zu entfernen, musst du wohl oder übel den kompletten Heatblock tauschen.

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