Wandstärke 3D-Druck

Die Wandstärke ist einer der wichtigsten – und am meisten übersehenen – Designparameter beim 3D-Druck. Ganz gleich, ob Sie funktionale Prototypen, Teile für den Endverbraucher oder Anschauungsmodelle drucken, die richtige Wandstärke kann den Unterschied zwischen Erfolg und Misserfolg ausmachen. Ist sie zu dünn, kann sich Ihr Teil während des Drucks oder der Nachbearbeitung verziehen, reißen oder zusammenbrechen. Ist sie zu dick, riskieren Sie Materialverschwendung, Druckfehler oder innere Spannungen.

Das Verständnis der Wechselwirkung zwischen der Wandstärke und der von Ihnen gewählten Technologie, dem Material und der Anwendung ist für die Erstellung strukturell solider, kosteneffektiver Drucke unerlässlich.

Was ist die Wandstärke beim 3D-Druck?

Einfach ausgedrückt, bezieht sich die Wandstärke auf den Abstand zwischen zwei Oberflächen eines 3D-gedruckten Objekts – typischerweise die äußere Hülle und der innere Hohlraum. Sie gilt für vertikale und horizontale Wände, Kurven und alle Geometrien, die eine strukturelle Last tragen.

Bei einem Hohlzylinder zum Beispiel bestimmt die Dicke der Rohrwand die Stärke und Haltbarkeit. Und während die Slicer-Software jeden theoretischen Wert zulässt, setzen die Physik und die Materialeigenschaften Ihres Druckers die Grenzen in der Realität.

Mindestwandstärke: Überschreiten Sie nicht die Grenzen

Jede Technologie und jedes Material hat seine eigene minimale druckbare Wandstärke. Die Überschreitung dieser Grenzen führt oft zu zerbrechlichen Drucken oder sogar zu Fehlern.

Typische Mindestbeträge als Referenz:

• FDM (PLA/ABS): ~0,8-1,2 mm,
• SLA/DLP: ~0,5 mm,
• SLS (Nylon PA12): ~0,7 mm für vertikale Wände, 1 mm für freitragende,
• DMLS (Metall): ~1-2 mm, je nach Geometrie.

Dies sind jedoch die absoluten Mindestwerte für gut unterstützte und einfache Geometrien. Für reale, tragende oder nachbearbeitete Teile ist es immer sicherer, etwas dicker zu sein.

Dünne Wände vs. Ausfachung: kennen Sie den Unterschied

Die Wandstärke ist nicht dasselbe wie die Füllung. Wände definieren die Schale oder äußere Struktur – gedruckt als solide Konturen – während die Füllung das innere Muster des Objekts darstellt. Dünne Wände haben in der Regel nicht genug Platz für eine Ausfachung, d.h. sie verlassen sich für ihre Stabilität ausschließlich auf den äußeren Umfang.

Wenn eine Wand zu dünn ist, um wie geplant gedruckt zu werden, kann es vorkommen, dass Slicer sie auslassen oder mit der angrenzenden Geometrie verschmelzen, wodurch unerwartete Lücken oder Schwachstellen entstehen. Prüfen Sie die Slicer-Vorschau immer sorgfältig.

Bewährte Praktiken für die Gestaltung der Wandstärke

Um zuverlässige Ausdrucke zu gewährleisten, sollten Sie diese Gestaltungsprinzipien beachten.

1. Halten Sie sich an das 2-3-fache des Düsendurchmessers (FDM) oder der Größe des Laserspots (SLS/DMLS) als Basiswert.
2. Erhöhen Sie die Wandstärke für Funktionsteile oder Objekte, die nachbearbeitet werden müssen (z.B. Schleifen oder Polieren).
3. Vermeiden Sie lange, dünne, nicht gestützte vertikale oder horizontale Wände – sie neigen dazu, sich zu verziehen oder zu brechen.
4. Berücksichtigen Sie die Auflösung und den Wärmestau, insbesondere bei feinen Details.

Bei Technologien wie SLS, die einen stützenfreien Freiformdruck ermöglichen, lassen sich dünne Wände leichter erreichen, aber Sie müssen immer noch das Schmelzverhalten des Pulvers und die Mindestdicke beachten.

Wann Sie dicker werden

Es gibt spezielle Anwendungsfälle, in denen dickere Wände nicht nur sicher, sondern auch notwendig sind:

• mechanische oder tragende Teile,
• Nachbearbeitete Oberflächen (z.B. dampfgeglättet, gestrahlt, poliert),
• Gewindelöcher oder Gewindebohrungen,
• Teile, die Umwelteinflüssen ausgesetzt sind (z.B. Hitze, Druck, Biegung).

Und denken Sie daran: Wenn es auf Maßgenauigkeit ankommt, insbesondere bei flachen Oberflächen oder zusammenpassenden Teilen, helfen dickere Wände, Verformungen zu reduzieren und die Stabilität zu verbessern.

Zusammenfassung

Die Wandstärke ist mehr als nur eine Designzahl – sie ist ein Schlüsselfaktor für die strukturelle Integrität und die Druckbarkeit Ihres Teils. Unabhängig davon, ob Sie für Ästhetik, Funktion oder Produktion entwerfen, ist es wichtig, dass Sie Ihre Wandstärke an die Grenzen der von Ihnen gewählten 3D-Drucktechnologie und des Materials anpassen. Wenn Sie im Vorfeld Zeit in die richtige Wandgestaltung investieren, ersparen Sie sich später misslungene Drucke, Materialverschwendung und schlechte Leistung.

Entdecken Sie auch

1. Wie entwirft man für den 3D-Druck?
2. Wie groß können 3D-Drucker drucken?
3. 3D-Druck von Überhängen
4. Was bedeutet Auflösung beim 3D-Druck?
5. Toleranzen für den 3D-Druck
6. Unterstützung 3D-Druck

Verwandte Kategorien

Software für den 3D-Druck

3D-Druckverfahren

Nachbearbeitung beim 3D-Druck