GINGER SLICER

Erste Schritte

Laden Sie die neueste Version von Ginger Slicer von unserer Website herunter:

https://www.gingeradditive.com/software/

Für Mac-Benutzer: Nach dem Herunterladen der App müssen Sie diese über die Datenschutzeinstellungen autorisieren.

Wählen Sie das Land aus.

Wählen Sie die benötigte Düse und das Material aus; beides kann später jederzeit hinzugefügt werden.

Workflow

Benutzeroberfläche

Vorbereiten (Prepare)

Die Einstellungen unter „Vorbereiten“ sind in 3 Hauptkategorien unterteilt:

Um das Einstellungsmenü für Drucker und Granulat zu öffnen, klicken Sie einfach auf das Symbol rechts neben dem Namen des Typs.

Drucker

Hier finden Sie alle Einstellungen bezüglich der Hardware. Normalerweise werden diese Einstellungen von den Benutzern nicht geändert und entsprechen dem Standard.

Der Hauptunterschied zu Filamentdruckern besteht in den Einstellungen, die es ermöglichen, den volumetrischen Fluss durch das Rotationsvolumen einzuschalten, die forcierte Zufuhr zu nutzen und die Steuerung jeder Zone des Extruders zu aktivieren.

Mehrfache Heizzonen

Diese Funktion wurde zu Orca Slicer hinzugefügt, um Extruder mit mehreren unabhängig beheizten Zonen zu unterstützen. Im Gegensatz zur standardmäßigen Einstellung mit einer einzigen Temperatur erfordert unser Setup die Verwaltung von drei separaten Temperaturzonen innerhalb der Düse.

In unserer spezifischen Hardwarekonfiguration spielt jede Heizzone entlang der Düse eine unterschiedliche Rolle im Extrusionsprozess – wie etwa Vorheizen, Schmelzen und Aufrechterhalten des Flusses. Die Kontrolle über die Temperatur jeder Zone ermöglicht es uns:

• Materialfluss und Reaktionsfähigkeit zu optimieren
• Verstopfungen und Unterextrusion zu reduzieren
• Die Druckqualität basierend auf Material und Geometrie fein abzustimmen
• Die Kompatibilität mit Hochleistungs- oder experimentellen Filamenten zu erweitern

Maschinen-G-Code

Im Maschinen-G-Code können Sie den Start-G-Code mit den Parametern überprüfen, die für den Beginn eines Druckvorgangs erforderlich sind. Diese Parameter werden von den Start-Code-Makros in Klipper verwendet.

Extruder 1

Der Abschnitt „Extruder 1“ enthält alle Einstellungen zur Retraktion; die wichtigsten sind:

• Length (Länge): Das Ausmaß der Retraktion.
• Extra length on restart (Zusätzliche Länge beim Neustart): Die Menge des zusätzlichen Materials, das nach Aufheben der Retraktion extrudiert wird.
• Wipe distance (Wischdistanz): Die Länge ohne Extrusion auf der gedruckten Schicht.
• Z-hop height (Z-Sprunghöhe): Die Bewegung in Z-Richtung, um die Düse während der Bewegungen anzuheben.

Granulat (Pellets)

Hier finden Sie die Konfigurationen für verschiedene Materialien. Jedes Material benötigt seine eigenen benutzerdefinierten Einstellungen, die feinabgestimmt werden müssen.

Die wichtigsten Parameter für die Materialien sind:

Pellet-Flusskoeffizient muss 1 sein

Extruder-Rotationsvolumen

Der Hauptunterschied zwischen filamentbasierten und granulatbasierten Druckern liegt darin, wie die Maschine die korrekte Menge des zu extrudierenden Materials bestimmt.

• Rotation Distance (Filament): Dies ist die Länge des Filaments (in Millimetern), die bei einer vollen (360°) Umdrehung des Schrittmotors durch den Extruder geschoben wird. Sie sagt dem Drucker, wie viel Filament extrudiert werden soll. Wenn der Wert falsch ist, kann der Drucker zu viel oder zu wenig extrudieren, was die Druckqualität beeinträchtigen kann. Wenn beispielsweise eine Motorumdrehung 25 mm Filament vorschiebt, sollte die „Rotation Distance“ auf 25 mm eingestellt werden. Dieser Wert muss in der Firmware für eine präzise Extrusion korrekt konfiguriert sein.

• Rotationsvolumen (Granulat): Bei granulatbasierten Druckern wird die „Rotation Distance“ durch das „Rotationsvolumen“ ersetzt, das sich auf das Materialvolumen (in mm³) bezieht, das bei einer vollen Umdrehung der Extruderschnecke extrudiert wird. Im Gegensatz zu Filament, bei dem verschiedene Materialien nur geringfügige Extrusionsunterschiede aufweisen, kann es bei der Granulatdruck-Technik zu signifikanten Schwankungen kommen – bis zu 40 % zwischen PLA und PETG –, was hauptsächlich auf Viskositätsunterschiede und andere Materialeigenschaften zurückzuführen ist.

Kalibrierung des Rotationsvolumens: Wenn Sie vordefinierte Materialprofile verwenden, sind die Werte für das Rotationsvolumen in der Regel bereits korrekt eingestellt. Bei der Verwendung eines neuen oder anderen Materialtyps ist es jedoch wichtig, diesen Wert zu überprüfen und anzupassen.

• Manuelle Methode: Drucken Sie ein Objekt (auch nur die Skirt-Linie) und messen Sie mit einem Messschieber die Höhe und Breite der gedruckten Schicht. Berechnen Sie die tatsächliche Querschnittsfläche und vergleichen Sie diese mit der erwarteten Fläche aus dem Slicer. Verwenden Sie diesen Vergleich, um das korrekte Rotationsvolumen zu bestimmen.

Pressure Advance (Druckvorsteuerung)

Pressure Advance ist eine Funktion zur Kompensation der Verzögerung zwischen dem Starten/Stoppen des Extruders und dem tatsächlichen Beginn bzw. Ende der Materialextrusion an der Düse. Diese Verzögerung wird durch den Druckaufbau innerhalb des Extruders verursacht, was bei Granulat-Extrudern besonders deutlich ist.

Ohne Pressure Advance können Probleme auftreten wie:

• Blobs oder Überextrusion an Ecken oder am Anfang von Linien
• Lücken oder Unterextrusion am Ende von Linien

• Inkonsistente Linienbreiten während Beschleunigungs- oder Bremsphasen

Wenn aktiviert, passt Pressure Advance den Extrudermotor leicht an, um:

• Vor Hochgeschwindigkeitssegmenten oder Ecken mehr Material zu drücken (um den Druck vorab aufzubauen)
• Vor dem Verlangsamen oder Stoppen leicht zu retrahieren (um den Druck abzulassen)

Dies hält die Flussrate konstant und verbessert die Oberflächenqualität.

Alle Materialprofile von Ginger Additive beinhalten:

• Pressure Advance = 0.3
• Smooth Time = 0.5

Diese Werte sind auf das physikalische Verhalten des Granulat-Extruders abgestimmt und funktionieren für die meisten Materialien gut.

Manuelles Tuning (Optional)

Wenn Sie mit einem benutzerdefinierten Material arbeiten oder die Extrusion für eine bestimmte Geometrie optimieren müssen, können Sie diese Parameter über das Pressure-Advance-Makro im Mainsail-Dashboard anpassen.

Anwendung:

• Starten Sie einen Druckvorgang.
• Öffnen Sie den Tab „Macros“ in Mainsail.
• Klicken Sie auf das Pressure-Advance-Makro.
• Geben Sie Folgendes ein:

• ADVANCE (z.B. 0.3)
• SMOOTH_TIME (z.B. 0.5)

• Passen Sie die Werte an und beobachten Sie die Änderungen in Echtzeit.

Smooth Time (Glättungszeit)

Smooth Time ist ein Parameter, der zusammen mit Pressure Advance verwendet wird, um zu steuern, wie allmählich die Kompensation auf den Extrudermotor angewendet wird. Anstatt die Extrudergeschwindigkeit bei Druckänderungen (z. B. an Ecken oder Geschwindigkeitsübergängen) sofort zu ändern, weist „Smooth Time“ die Firmware an, die Änderung über einen bestimmten Zeitraum zu verteilen, wodurch die Bewegung flüssiger und weniger abrupt erfolgt.

Bei hohen Pressure-Advance-Werten muss der Extrudermotor schnell auf Flussänderungen reagieren – insbesondere bei starken Beschleunigungen und Abbremsungen. Bei schraubenbasierten Granulat-Extrudern kann dies problematisch sein, da:

• Der Motor möglicherweise nicht genug Drehmoment hat, um mit abrupten Änderungen umzugehen.
• Plötzliche Bewegungen zu Schrittverlusten, inkonsistentem Fluss oder Vibrationen führen können.

Eine höhere Smooth Time (z. B. 0,5 Sekunden) verlangsamt die Anwendung von Pressure Advance. Dies gibt dem Motor mehr Zeit, Druck allmählich aufzubauen oder abzulassen, was die mechanische Belastung reduziert und die Stabilität verbessert.

Drucktemperatur

Unsere Version des Orca Slicer bietet spezifische Unterstützung für Extruder mit mehreren unabhängig gesteuerten Heizzonen. Der Ginger Additive G1 Pellet-Drucker verwendet drei unterschiedliche Heizzonen entlang seines Extrusionszylinders:

• Zufuhrzone (Zone 3): Verantwortlich für das anfängliche Erhitzen und Komprimieren des Granulats.

• Schmelzzone (Zone 2): Schmilzt das Granulat vollständig, um einen gleichmäßigen Kunststofffluss zu gewährleisten.

• Düsenzone (Zone 1): Hält die optimale Temperatur für eine präzise Extrusion auf die Druckplattform.

Unterscheidung von Temperatur- und Rotationsvolumen-Problemen

Stellen Sie beim Einstellen der Temperaturen zunächst fest, ob Extrusionsprobleme temperaturbedingt sind oder mit den Einstellungen des Rotationsvolumens zusammenhängen. Wenn Ihre Maschine durchgehend zu wenig extrudiert oder unregelmäßig extrudiert, weist dies normalerweise auf eine unzureichende Kompression aufgrund einer zu niedrigen Temperatur in der Zufuhrzone hin. Bevor Sie das Rotationsvolumen anpassen, vergewissern Sie sich immer, dass die Extrusionsstabilität durch eine Feinabstimmung der Zufuhrzonentemperatur erreicht wird.

Empfohlene Grundeinstellung

Beginnen Sie mit einer einheitlichen Temperatureinstellung für alle drei Zonen. Beim Drucken von PLA beispielsweise starten Sie mit ca. 190 °C pro Zone, bei PETG mit ca. 230 °C; überprüfen Sie immer das Datenblatt Ihres Lieferanten!

Nach Bewertung der ersten Druckergebnisse können Anpassungen entsprechend dem spezifischen Material und der Granulatbeschaffenheit vorgenommen werden.

Jeder Kunststoff ist in verschiedenen Qualitäten (PLA, PETG, ABS usw.) erhältlich, und jede Qualität kann sich bei der Granulat-Extrusion anders verhalten. Schwankungen in Molekulargewicht, Kristallinität, Additiven oder Recyclinganteilen beeinflussen, wie das Material schmilzt, komprimiert wird und fließt. Daher können zwei Materialien mit dem gleichen Polymernamen unterschiedliche Temperatureinstellungen erfordern, insbesondere in der Zufuhr- und Schmelzzone. Beginnen Sie immer mit den allgemeinen Empfehlungstemperaturen für das Polymer und optimieren Sie dann entsprechend der Qualität und dem Lieferanten, um eine stabile Extrusion zu erreichen.

Anpassungen der Zufuhrzone:

• Höhere Temperatur (z. B. bei Verwendung von flüssigem Masterbatch): Eine Erhöhung der Zufuhrzonentemperatur trägt dazu bei, den Innendruck und die Kompression zu erhöhen, was bei der Verwendung von flüssigen Additiven vorteilhaft ist, um eine gleichmäßige Zufuhr und einen gleichmäßigen Fluss zu gewährleisten. Höhere Temperaturen erweichen das Granulat früher, was eine bessere Kompression innerhalb der Schnecke ermöglicht.

• Niedrigere Temperatur (langsames Drucken oder sehr kleines Granulat): Wenn geschmolzener Kunststoff in den Trichter aufsteigt und Verstopfungen verursacht, senken Sie die Temperatur der Zufuhrzone, um ein vorzeitiges Schmelzen des Granulats zu reduzieren. Dadurch wird der unerwünschte Druckaufbau verringert und Verstopfungen werden vermieden. Kühleres Granulat bleibt fester, was eine zu frühe Kompression reduziert und die ordnungsgemäße Granulatförderung aufrechterhält.

Anpassungen von Schmelz- und Düsenzone:

Diese bleiben normalerweise stabil und werden primär angepasst, um ein vollständiges Schmelzen sicherzustellen, ohne das Material zu verbrennen oder zu zersetzen (wird in den Temperaturrichtlinien näher behandelt).

Tipps für den Umgang mit häufigen Problemen

Verstopfungen in der Zufuhrzone:

Wenn geschmolzener Kunststoff zurück in den Trichter fließt, reduzieren Sie die Temperatur der Zufuhrzone um 10 °C.

Schrittverlust des Motors bei niedrigen Geschwindigkeiten:

Tragen Sie ein flüssiges Kunststoff-Gleitmittel (smooth flow), das typischerweise im Spritzguss verwendet wird, auf das Granulat auf. Dies verhindert das Festkleben in der Zufuhrzone, ermöglicht höhere Zufuhrzonentemperaturen und erhöht den Fluss erheblich – bei PETG und recyceltem PLA wurde eine Steigerung um bis zu 300 % beobachtet.

Best Practices

Beobachten Sie während der ersten Drucke das Extrusionsverhalten regelmäßig und nehmen Sie schrittweise Anpassungen vor.

Führen Sie detaillierte Aufzeichnungen über die für bestimmte Materialien und Granulattypen verwendeten Temperaturen, um zukünftige Setups zu beschleunigen.

Verwenden Sie bei häufig auftretenden Widerständen oder Schrittverlusten proaktiv ein flüssiges Gleitmittel.

Maximaler volumetrischer Fluss

Max Volumetric Speed (MVS) bezeichnet die maximale Rate, mit der Ihr G1-Pelletdrucker Kunststoffmaterial effektiv schmelzen und extrudieren kann. Dieser Parameter wird in Kubikmillimetern pro Sekunde (mm³/s) angegeben.

Bedeutung der maximalen volumetrischen Geschwindigkeit

Der Hauptzweck der korrekten Einstellung der MVS besteht darin, zu verhindern, dass der Schrittmotor aufgrund eines zu hohen Drehmomentbedarfs Schritte verliert. Wenn die volumetrische Geschwindigkeit zu hoch eingestellt ist, reicht das Motordrehmoment möglicherweise nicht aus, was dazu führt, dass der Motor Schritte überspringt, was sich negativ auf die Druckqualität auswirkt.

Moderne Drucker und MVS

Bei modernen Klipper-gesteuerten Pelletdruckern wie dem G1 sind die mechanischen kinematischen Geschwindigkeiten (Bewegungen des Druckkopfs) normalerweise nicht der begrenzende Faktor. Stattdessen wird die Extrusionsrate zum Flaschenhals. Daher dreht sich die Optimierung der Druckgeschwindigkeit effektiv um die Maximierung Ihrer volumetrischen Geschwindigkeit, da Sie die maximalen mechanischen Geschwindigkeiten des Druckers selten erreichen.

Praktische Beispiele

• Reine PLA-Pellets: Typischer sicherer Wert um 250 mm³/s.
• PETG mit Schmiermittel: Kann bis zu 500 mm³/s erreichen.
• Recyceltes PLA mit Schmiermittel: Etwa 400 mm³/s.

Da das kinematische Limit des G1-Druckers bei etwa 300 mm/s liegt, wird es normalerweise nicht erreicht. Empfohlene Extrusionsgeschwindigkeiten zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Extrusionsqualität liegen typischerweise zwischen 120-150 mm/s für normale Druckbewegungen und 300 mm/s für Verfahrbewegungen.

Häufige Probleme und Lösungen

• Verlust von Motorschritten: Verursacht durch zu hohe volumetrische Geschwindigkeiten, die zu viel Drehmoment erfordern. Wenn der Extrudermotor Schritte verliert, ist ein „Klicken“ oder „Ticken“ zu hören. Wenn Sie den Extruder von der rechten Seite beobachten, können Sie sehen, dass sich die Kupplung (die Verbindung zwischen Extrusionsschraube und Motor) ruckartig bewegt, anstatt sich gleichmäßig zu drehen. Diese ruckartigen Bewegungen entsprechen dem hörbaren Geräusch.

Wenn dies während des Druckvorgangs auftritt, ist es notwendig, entweder:

• Die Druckgeschwindigkeit (über das Display oder Mainsail) reduzieren, bis der Motor wieder einen reibungslosen Betrieb aufnimmt.
• Alternativ den Druckvorgang stoppen und die maximale volumetrische Geschwindigkeit anpassen, bevor Sie neu starten.

Um eine direkte Reduzierung der MVS zu vermeiden, können Sie stattdessen:

• Die Extrusionstemperatur erhöhen.
• Ein Schmiermittel hinzufügen.
• Oder beide Lösungen anwenden.

Das Schmiermittel hilft, die Reibung zu reduzieren und ermöglicht einen besseren Fluss, ohne die Temperatur drastisch zu erhöhen, wodurch sowohl die Druckqualität als auch die Materialintegrität erhalten bleiben.

• Ungenügende Schichtverfestigung: Tritt auf, wenn die Schichten nicht genug Zeit zum Abkühlen haben, was zu Verformungen führt. Beheben Sie dies NICHT durch Senken der MVS. Passen Sie stattdessen die Einstellung „Minimale Schichtzeit“ (Max Layer Time) in den Kühleinstellungen Ihres Slicers an.

Besondere Überlegungen

• Flüssiges Masterbatch: Eine hohe MVS kann den Halt an der Extrusionsschraube verringern, was aufgrund mangelnder Pelletkompression zu Unterextrusion führt. Verringern Sie die MVS, um eine gleichmäßige Extrusion aufrechtzuerhalten.

• Einfluss des Düsendurchmessers: Die MVS nimmt mit abnehmendem Düsendurchmesser aufgrund des erhöhten Gegendrucks und der Materialreibung ab.

Fazit

Stellen Sie Ihre maximale volumetrische Geschwindigkeit sorgfältig ein und priorisieren Sie eine gleichmäßige Extrusionsqualität und die Gesundheit des Motors. Gehen Sie vorsichtig vor und passen Sie die Werte entsprechend Ihren Materialien und Düsenspezifikationen an, um optimale Druckergebnisse zu erzielen.

Kühlung

Die Verwaltung der Kühleinstellungen ist für einen erfolgreichen Druck mit Pellet-Extrusion unerlässlich. Eine gute Kühlungssteuerung hilft dabei, Defekte wie schlechte Schichthaftung, Verformungen oder Verzug (Warping) zu vermeiden.

Kühlung für bestimmte Schichten

Keine Kühlung für die ersten Schichten: Das Deaktivieren der Kühlung während der ersten paar Schichten sorgt für eine bessere Haftung auf dem beheizten Druckbett. Eine zu frühe Aktivierung des Lüfters kann dazu führen, dass der Kunststoff zu schnell abkühlt, was zu einer schlechten Verbindung mit der Druckplatte führt.

Volle Lüftergeschwindigkeit ab Schicht: Es ist besser, diesen Wert hoch einzustellen (oder inaktiv zu lassen), damit der Lüfter allmählich hochfährt. Ein allmählicher Anstieg verhindert plötzliche Temperaturabfälle und gibt dem PID-Regelkreis der Düse genügend Zeit, die Extrusionstemperatur ohne Schwingungen zu stabilisieren.

Parameter für den Bauteillüfter

Minimale Lüftergeschwindigkeitsschwelle: Die minimale Lüftergeschwindigkeit wird aktiviert, wenn die Schichtzeit (die Zeit, die zum Drucken einer Schicht benötigt wird) unter einen bestimmten Wert fällt.

Beispiel: Wenn die Schichtzeit kürzer als 100 Sekunden ist, kann der Lüfter aktiviert werden.

Maximale Lüftergeschwindigkeitsschwelle: Definiert die kürzeste Schichtzeit und die verwendete maximale Lüftergeschwindigkeit. Orca Slicer interpoliert zwischen der minimalen und maximalen Lüftergeschwindigkeit basierend auf der tatsächlichen Schichtzeit.

Lüfter immer eingeschaltet: Wenn diese Option aktiviert ist, bleibt der Lüfter mit der minimalen Geschwindigkeit aktiv, auch wenn die Schichtzeit länger als die Mindestschwelle ist. Nützlich, um einen kleinen, aber konstanten Luftstrom aufrechtzuerhalten, wird aber für den Pelletdruck normalerweise deaktiviert.

Verständnis von Schichtzeit und Kühlverhalten

Schichtzeit ist die Zeit, die benötigt wird, um eine komplette Schicht zu drucken.

Die Schichtzeit ist kritisch, weil:

• Sie der vorherigen Schicht ermöglicht, sich richtig zu verfestigen, bevor die nächste Schicht aufgetragen wird.
• Wenn die vorherige Schicht zu weich ist, kann der Druck des neuen extrudierten Materials dazu führen, dass sie sich nach unten verformt und dann wieder nach oben biegt, während mehr Material darauf gedrückt wird.

Dieser Effekt ist bei Überhängen oder dünnen Schichten im Vergleich zur Extrusionsbreite stärker ausgeprägt.

Beim Pelletdruck ist es aufgrund der großen Dimensionen vorzuziehen, den Kühlventilator so weit wie möglich ausgeschaltet zu lassen, um interne Spannungen aufgrund von Schrumpfung zu vermeiden.

Natürliche Kühlung ohne Lüfter reduziert interne Spannungen und minimiert das Risiko von Verzug.

Praktische Erfahrung mit Pelletdruck

Mit einer 3-mm-Düse:

• Für PLA liegt eine sichere minimale Schichtzeit bei etwa 60 Sekunden.
• Für PETG sind etwa 30 Sekunden akzeptabel.

Wenn die Schichtzeit zu kurz wird, muss der Druck entweder verlangsamt werden oder eine kontrollierte Kühlung eingeführt werden, um Materialabbau im Extruder zu vermeiden.

Strategie zur Optimierung

Beginnen Sie mit dem Druck ohne Kühlung.

Falls erforderlich, aktivieren Sie die Lüfterkühlung schrittweise:

• Beginnen Sie bei 50 % Lüftergeschwindigkeit.
• Erhöhen Sie in 5%-Schritten, während Sie beobachten, ob sich die Schichten besser verfestigen.
• Finden Sie ein Gleichgewicht ohne Überkühlung.

Wichtige Warnung

Wenn die Kühlung zu stark ist, während in der Nähe des Druckbetts gedruckt wird, kann der Luftstrom vom Bett abprallen, auf die Düse treffen, den Temperatursensor zu stark abkühlen und einen „Thermal Runaway“-Fehler (Abschaltung wegen Überkühlung) verursachen.

In diesem Fall stoppt der Drucker und auf dem Display erscheint eine Fehlermeldung bezüglich der Heizung, verursacht durch einen schnellen Temperaturabfall an der Düse.

Überwachen Sie die Kühlung immer sorgfältig, insbesondere bei den ersten Schichten und kleinen Teilen!

Fehlerbehebungstabelle

Einstellungsüberschreibungen

Beim Pelletdruck hängt das Extrusionsverhalten stark vom verwendeten Material ab.

Verschiedene Materialien (wie PLA, PETG, ABS usw.) haben unterschiedliche Fließeigenschaften, Viskositäten und Reaktionszeiten. Aus diesem Grund sollten Extrusionseinstellungen wie Einzugslänge, Einzugsgeschwindigkeit, „Extra Länge nach Neustart“ und andere immer auf Materialebene angepasst werden.

Diese Anpassungen sollten nur innerhalb des Abschnitts „Einstellungsüberschreibungen“ (Setting Overrides) des Materialprofils vorgenommen werden.

Diese Methode stellt sicher, dass jedes Material über seine idealen Parameter verfügt, ohne die Grundkonfiguration des G1-Druckers zu beeinträchtigen.

Wichtig:

Ändern Sie niemals direkt die Standard-Extrusionseinstellungen der Maschine.

Verwenden Sie immer die Einstellungsüberschreibungen, um materialspezifische Optimierungen sicher zu erstellen.