Fallbeispiel E3D V5 PLA Stau bei längerem Drucken

Ich hatte immer mal wieder das Problem, dass bei Ausdrucken die über eine Stunde dauerten mein Hotend verstopfte und der restliche Ausdruck nicht mehr zu gebrauchen war. Ärgerlich weil ich solche Ausdrucke ganz gerne über Nacht mache und den Fehler dann erst am nächsten Tag zu sehen bekomme.

Der Extruder-Block dauert auf meinem Drucker ca. 2:40 ich denke das Probleme hat so nach der Hälfte begonnen und der Drucker hat nur mehr sporadisch Plastik gedruckt.
Meine Recherchen ergaben dann, dass einige Personen mit meinem Hotend E3D V5 anscheinend dasselbe Problem hatten wie ich. Nach einigen Threads im Forum waren folgende mögliche Ursachen zu finden:

• Das E3D V5 könnte defekt sein - Unwahrscheinlich
• Die Temperatur ist zu hoch oder zu nieder - warum funktioniert aber alles bis zu einer Dauer von ca. 1h
• Das PLA könnte Schwankungen im Durchmesser haben und deshalb blockieren
• Das PLA könnte Veschmutzungen haben
• Der Extruder könnte rutschen oder Schritte auslassen
• Ich drucke zu schnell, sodass das PLA nicht schnell genug erhitzt wird
• Der Heatbreak wird mit der Zeit zu heiß

Zum letzten Punkt muss ich gestehen, dass ich eine Änderung zur E3D V5 Konstruktion vorgenommen habe.
Der Lüfterhalter der bei der Lieferung dabei war, war mit irgendwie zu wackelig und ich wollte da eine bessere Konstruktion, welche ich im Internet auch fand.

Links das Original das einfach über den Kühlkörper gesteckt wird, rechts die vermeintliche Verbesserung bei der das Lüfterhalter am Grovermount befestigt ist.
Der Nachteil an der Modifikation ist, dass der Lüfter nicht bis zur untersten Rille des Kühlkörpers reicht. Mit längerer Laufzeit erwärmt sich der Kühlörper dann von unten immer mehr und das PLA beginnt noch vor dem Heatblock zu schmelzen und zu verstopfen.

Lösung

Ich wurde auf der Seite blog.reprap-india.com fündig und habe mir die dort genannten STL Files heruntergeladen und gedruckt. Glücklicherweise waren diese beiden Teile nur knapp über einer Stunde Druckzeit.
Jetzt ist der Lüfter so tief wie möglich am Kühlkörper platziert, und einen anschraubbaren Lüfter für die Kühlung von PLA bietet die neue Konstruktion auch glaich noch dazu.

Conclusio

Als Nagelprobe habe ich danach gleich den Extruder gedruckt, der mir immer soviele Probleme machte und eigentlich konstant nie gedruckt wurde. Zu meiner Freude hat alles nach ca. 2:40 geklappt.
Selber Schuld, aber dadurch habe ich über die Funktion des Hotend einiges lernen können.

E3D V5 Coldend wird zu warm - Filament Stau

Ich bin einem Problem auf der Spur, das mich die letzten Tage beschäftigte. Immer wenn ich mehrere Stücke oder ein einzelnes großen Stück drucken wollte, quittierte mein Drucker den Dienst, kein Plastik kam mehr aus dem Hotend.
Nach einigen Recherchen habe ich einen Verdächtigen:
Das Coldend meines Hotends

Hotend, hatte ich ja schon einmal gehört, aber was zu Geier ist denn das Coldend.

Das E3D V5 Hotend besteht aus einem Teil der heiß sein soll, da an dieser Stelle das Filament geschmolzen und durch die Nozzle gedrückt werden soll. Hier soll die eingestellt Temperatur erreicht werden, bei PLA ist das bei mir so ca. zwischen 195 und 215 Grad Celsius.
Der Zuleitungskanal, in dem das Filament transportiert wird, soll aber keineswegs heiß werden, da sonst das FIlament nicht mehr so gut vom Extruder transportiert werden kann, deshalb hat das E3D V5 auch oberhalb des kubischen Heizblocks den runden Kühlkörper mit einem Lüfter drauf.

Ein Hotend besteht also aus zwei Bereichen, einem kalten und einem warmen und am besten sollte das thermisch getrennt sein, was natürlich nicht ohne Aufwand geht. Beim E3D gibt es keine thermische Isolierung sondern eine aktive Kühlung mit einem Lüfter.
Wichtig ist dabei, dass die Kühlung knapp oberhalb der Nozzle beginnt.

Da der miteglieferte Fan Mount und das Groove Mount Plate bei mir nicht passten, bzw. wackelten habe ich es gegen eine Modell von Thingiverse getauscht, und bin mit der Stabilität durchaus zufrieden.
Was mir jetzt aber bei meinem Hotend Stau Problem erst auffällt, ist dass die Kühlung bei dem Design weiter oben anfängt.

In einem Forum von E3D habe ich gelesen, dass der Kühlkörper nie so heiß werden darf, dass man ihn nicht mehr mit der Hand anfassen kann, bei mir nach längerem Druck definitiv nicht der Fall.
Meine temporäre Lösung ist im Augenblick ein 100cm Lüfter der dem Kühlkörper von hinten ordentlich Luft zukommen läßt.

 Aus dem Forum habe ich auch noch die gängigsten Gründe für einen Filament Stau:

• Temperatur ist zu niedrig, das Filament ist nicht flüssig genug
• Das Coldend und der Transportkanal werden zu heiß, das Filament verflüssigt sich zu früh und kommt nicht bis zur Düse
• Der Extruder ist zu fest eingestellt, sodass das Filament verformt wird, und deshalb im Transportkanal eine zu hohe Reibung verursacht.
• Der Extruder ist zu locker eingestellt, sodass das Filament nicht mit genügend Kraft weiter transportiert wird
• Der Motor wird mit zuwenig Leistung versorgt, sodass er nicht genügend Kraft hat das Filament durch das Hotend zu pressen. Man kann dies am Stepper Driver regulieren, ich habe meinen Driver auf 0.50V eingestellt.
• Die Filament Qualität ist zu schlecht, insbesondere der Durchmessers und die Form des Filaments sollten konstant bleiben.
• Die Druckgeschwindigkeit ist zu hoch und/oder die Temperatur ist zu niedrig. Je höher die Geschwingikeit, desto heißer muss das Hotend sein um das Plastik schnell genug zu erhitzen.

Ich starte einen größeren Druckjob, der lt. Pronterface 1:36:00 dauern wird. Wenn meine Kühlung nicht ausreicht, so sollte der Druck nach ca. 30-40 Minuten ins Leere.