Druckgeschwindigkeit

Jeder möchte, dass sein 3D-Druck so schnell wie möglich fertig ist. Warum 12 Stunden warten, wenn es auch in 6 Stunden geht? Die Einstellung „Print Speed“ (ausgedrückt in Millimetern pro Sekunde oder mm/s) scheint der magische Knopf zu sein, um das zu steuern. Leider ist die Realität komplizierter. Eine höhere Geschwindigkeit geht direkt auf Kosten der Druckqualität und der mechanischen Festigkeit.

Die richtige Geschwindigkeit zu finden, ist ein Balanceakt zwischen drei Faktoren: der mechanischen Grenze der beweglichen Teile, der thermischen Grenze deines Hotends (wie schnell kann der Kunststoff schmelzen?) und der Kühlkapazität (wie schnell kann er wieder erstarren?).

Geschwindigkeit ist nicht nur eine Zahl

In modernen Slicern (wie Cura oder PrusaSlicer) gibt es längst nicht mehr nur eine allgemeine Geschwindigkeit. Du stellst die Geschwindigkeit je nach Teilbereich des Drucks ein. Das ist entscheidend für ein gutes Ergebnis:

• Outer Wall Speed (Außenwand): Das ist die einzige Schicht, die du tatsächlich siehst. Hier solltest du langsam drucken (z. B. 30–40 mm/s). Eine niedrige Geschwindigkeit sorgt für eine saubere Oberfläche, scharfe Ecken und präzise Abmessungen.
• Inner Wall & Infill Speed: Niemand sieht das Innere. Hier kannst du Gas geben (60–100+ mm/s). Hier holst du die meiste Zeitersparnis heraus, ohne beim Aussehen Kompromisse einzugehen.
• Initial Layer Speed (Erste Schicht): Die mit Abstand wichtigste Schicht. Sie muss extrem langsam gedruckt werden (15–20 mm/s). Der Kunststoff braucht Zeit, um sich am Druckbett festzusaugen. Druckst du hier zu schnell, zieht die Düse das Material wieder los und der Druck scheitert sofort.
• Travel Speed: Die Geschwindigkeit, mit der sich der Druckkopf bewegt, wenn er kein Kunststoff extrudiert. Sie sollte so hoch wie möglich eingestellt sein (150–250 mm/s). Je schneller der Kopf über eine Lücke springt, desto weniger Zeit hat der Kunststoff, aus der Düse zu tropfen (Oozing/Stringing).

Beschleunigung und Jerk: Die versteckte Bremse

Du kannst in deinem Slicer zwar einstellen, dass du mit 100 mm/s drucken willst, aber das bedeutet nicht, dass der Drucker diese Geschwindigkeit auch erreicht. Vergleich es mit einem Auto: Ein Ferrari kann 300 km/h fahren, aber nicht in einer Wohnstraße mit Bodenschwellen alle 10 Meter.

Ein Drucker muss vor jeder Ecke beschleunigen und abbremsen. Bei kleinen, detaillierten Drucken erreicht der Druckkopf oft nie seine Höchstgeschwindigkeit, bevor er schon wieder für die nächste Kurve bremsen muss. Die Einstellungen für Beschleunigung (mm/s²) und Jerk (wie schnell sich die Geschwindigkeit ändern darf) sind für die Druckzeit oft wichtiger als die maximale Geschwindigkeit selbst. Zu hohe Beschleunigung verursacht „Ghosting“ (Echo-Linien auf dem Druck), weil der Rahmen des Druckers zu schwingen beginnt.

Die volumetrische Grenze (Flow Rate)

Es gibt eine harte physikalische Grenze dafür, wie schnell du drucken kannst: die Schmelzkapazität deines Hotends. Die Düse muss kaltes Filament innerhalb von Millisekunden in flüssiges Material verwandeln. Wenn du zu schnell druckst, fließt der Kunststoff zu schnell hindurch und hat keine Zeit, vollständig zu schmelzen.

Dieses Phänomen heißt „Unterextrusion“. Der Extrudermotor drückt zwar weiter, aber das Filament blockiert, weil der Kern noch hart ist. Dann hört man oft ein tickendes Geräusch („skipping extruder“).

Die Formel dafür lautet: Geschwindigkeit × Schichthöhe × Linienbreite = volumetrischer Fluss (mm³/s). Ein Standard-Hotend (wie bei einem Ender 3) schafft maximal ungefähr 12–15 mm³/s. Willst du schneller drucken? Dann brauchst du ein spezielles „High Flow“-Hotend, wie ein Volcano oder einen Ceramic Heater.

Kühlung und Minimum Layer Time

Geschwindigkeit hat auch eine Kehrseite bei kleinen Spitzen, etwa an der Spitze eines Turms. Wenn der Drucker eine Schicht in 1 Sekunde ablegt und direkt mit der nächsten weitermacht, ist der Kunststoff der vorherigen Schicht noch weich und heiß. Dann druckst du auf „Pudding“. Das Ergebnis ist ein geschmolzener Klumpen Kunststoff.

Slicer haben dafür die Einstellung „Minimum Layer Time“. Wenn eine Schicht schneller fertig ist als zum Beispiel 10 Sekunden, bremst der Drucker automatisch ab, damit der Kunststoff Zeit zum Abkühlen und Aushärten hat.

Fazit: Zu schnell ist auch keine Lösung?

Schneller ist nicht immer besser. Für ästhetische Modelle ist eine Geschwindigkeit von 50 mm/s oft der Sweet Spot für die meisten Consumer-Drucker. Bei funktionalen Prototypen kannst du die Infill-Geschwindigkeit erhöhen, aber lass die Außenwände in Ruhe. Hast du es eilig? Dann investiere lieber in einen Drucker mit CoreXY-Bewegungssystem (weniger Masse, die bewegt werden muss) und einem High-Flow-Hotend, statt einfach nur die Einstellungen in deinem Slicer hochzudrehen.