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0,1 Millimeter sehen besser aus, 0,3 Millimeter sind schneller und 0,2 Millimeter nimmt man einfach immer? Ganz so simpel ist es beim 3D-Druck zwar nicht, aber überraschend weit daneben liegt diese Faustregel auch nicht.
Die Schichthöhe oder Layer Height gehört zu den wichtigsten Einstellungen im Slicer. Sie beeinflusst vor allem Druckzeit, sichtbare Layerlinien und die Detailauflösung in Z-Richtung. Wer versteht, was 0,1, 0,2 und 0,3 Millimeter tatsächlich verändern, kann sich viele unnötig lange Druckjobs sparen.
Was bedeutet die Schichthöhe überhaupt?
Ein FDM-Drucker baut ein Modell Schicht für Schicht auf. Die Schichthöhe gibt an, wie dick jede dieser Lagen ist. Bei 0,2 mm Layerhöhe benötigt ein 20 Millimeter hohes Objekt theoretisch 100 Schichten. Mit 0,1 Millimetern werden daraus 200, mit 0,3 Millimetern dagegen nur rund 67 Schichten.
Weniger Schichten bedeuten normalerweise eine kürzere Druckzeit. Gleichzeitig werden die einzelnen Stufen auf schrägen und runden Oberflächen deutlicher sichtbar.
Genau darin steckt der wichtigste Kompromiss:
kleine Schichten = mehr Detail, aber längere Druckzeit
große Schichten = schnellerer Druck, aber gröbere Oberfläche
Die Schichthöhe verändert dabei hauptsächlich die vertikale Auflösung. Ein kleiner Schriftzug auf einer waagerechten Oberfläche wird nicht automatisch feiner, nur weil mit 0,1 statt 0,2 Millimetern gedruckt wird. Für die Auflösung in X- und Y-Richtung spielt unter anderem der Düsendurchmesser eine wesentlich größere Rolle.
0,1 mm: Wenn die Oberfläche wichtiger als die Uhr ist
Mit 0,1 Millimetern lassen sich Rundungen, schräge Flächen und kleine Details sichtbar feiner darstellen. Besonders bei Figuren, Büsten, Dekoration oder Modellen mit organischen Formen kann sich die zusätzliche Druckzeit lohnen. Auch der typische Treppeneffekt auf schrägen Oberflächen wird schwächer. Der Preis dafür ist Zeit.
Da ungefähr doppelt so viele Layer wie bei 0,2 Millimetern benötigt werden, kann sich die Druckdauer erheblich verlängern. Sie verdoppelt sich nicht zwingend exakt, weil Fahrwege, Beschleunigung, Infill und andere Faktoren ebenfalls eine Rolle spielen – schneller wird es aber definitiv nicht. Noch weiter herunterzugehen bringt bei einer normalen 0,4-mm-Düse häufig deutlich weniger sichtbare Vorteile, als die zusätzliche Druckzeit vermuten lässt. Prusa empfiehlt für typische Anwendungen ebenfalls, nicht ohne guten Grund deutlich unter 0,1 Millimeter zu gehen.
0,1 mm eignet sich besonders für:
- Figuren und Miniaturen
- runde und organische Formen
- dekorative Modelle
- sichtbare Oberflächen
- kleine Details in Z-Richtung
Für einen Kabelhalter unter dem Schreibtisch wären zehn Stunden zusätzliche Druckzeit dagegen eher sportlicher Ehrgeiz.
0,2 mm: Der Allrounder für eine 0,4-mm-Düse
0,2 Millimeter sind nicht ohne Grund eines der Standardprofile vieler Slicer. Die Oberfläche ist für die meisten Anwendungen ausreichend fein, gleichzeitig bleiben Druckzeiten vernünftig. Funktionsteile, Gehäuse, Halterungen, Spielzeug und viele größere Dekoteile lassen sich damit problemlos drucken. Für eine normale 0,4-mm-Düse ist 0,2 Millimeter deshalb ein sehr guter Ausgangspunkt. Wer keine besondere Anforderung hat und beim Öffnen des Slicers nicht erst eine philosophische Grundsatzdiskussion mit sich selbst führen möchte, nimmt 0,2 Millimeter.
Fertig.
0,3 mm: Wenn es einfach fertig werden soll
Bei 0,3 Millimetern werden die einzelnen Layer deutlich dicker. Dadurch benötigt der Drucker weniger Schichten und große Modelle können erheblich schneller fertig werden. Das eignet sich besonders für Prototypen und funktionale Teile, bei denen eine perfekte Oberfläche schlicht keine Rolle spielt. Auch große Boxen, Halter, Organizer oder Teile, die später ohnehin geschliffen beziehungsweise lackiert werden, müssen nicht unbedingt in 0,1 Millimetern entstehen.
0,3 mm eignet sich beispielsweise für:
- schnelle Prototypen
- große Funktionsteile
- Halterungen
- Organizer und Boxen
- Testdrucke
- Modelle ohne hohe optische Ansprüche
Bei einer 0,4-mm-Düse liegt 0,3 Millimeter allerdings bereits relativ weit oben im sinnvollen Bereich.
Die Düse bestimmt die Grenzen
Die Layerhöhe lässt sich nicht beliebig erhöhen oder verkleinern. Als verbreitete Faustregel sollte die Schichthöhe ungefähr zwischen 20 und 80 Prozent des Düsendurchmessers liegen. OrcaSlicer nennt für eine 0,4-mm-Düse beispielsweise einen Bereich von 0,08 bis 0,32 Millimetern. Auch Prusa nennt rund 0,32 Millimeter als sinnvolle Obergrenze für eine 0,4-mm-Düse.
| Düsendurchmesser | ungefährer sinnvoller Bereich |
|---|---|
| 0,2 mm | 0,04–0,16 mm |
| 0,3 mm | 0,06–0,24 mm |
| 0,4 mm | 0,08–0,32 mm |
| 0,6 mm | 0,12–0,48 mm |
| 0,8 mm | 0,16–0,64 mm |
Die Werte sind keine Garantie für perfekte Drucke. Hotend, Material, Geschwindigkeit, Kühlung und das verwendete Druckprofil spielen ebenfalls mit hinein. Als Orientierung funktionieren sie aber gut. Eine 0,6-mm-Düse mit 0,4-mm-Layern kann beispielsweise für große Funktionsteile erheblich sinnvoller sein als eine 0,4-mm-Düse, die mit Gewalt möglichst dicke Schichten drucken soll.
Dünnere Layer verbessern nicht jedes Detail
Hier steckt ein häufiger Denkfehler. Eine Layerhöhe von 0,1 Millimetern macht einen Druck nicht automatisch in jeder Richtung doppelt so detailliert wie 0,2 Millimeter. Die Layerhöhe bestimmt vor allem die Auflösung entlang der Z-Achse. Für feine Details in der Ebene spielen beispielsweise Düsendurchmesser, Linienbreite und die Geometrie des Modells eine Rolle. OrcaSlicer erlaubt die Linienbreite deshalb unabhängig von der Layerhöhe beziehungsweise abhängig vom Düsendurchmesser einzustellen. Für wirklich kleine Figuren kann eine 0,2-mm-Düse deshalb einen größeren Unterschied machen als lediglich die Layerhöhe einer 0,4-mm-Düse immer weiter zu reduzieren.
Variable Schichthöhe: Eigentlich die cleverste Lösung
Man muss sich außerdem nicht zwingend für das komplette Modell auf einen einzigen Wert festlegen.
PrusaSlicer und OrcaSlicer unterstützen variable beziehungsweise adaptive Schichthöhen. Dabei können einfache senkrechte Bereiche mit größeren Layern gedruckt werden, während Rundungen und schräge Flächen kleinere Schichten bekommen. Das kann einen ziemlich guten Mittelweg liefern. Ein Modell muss dann beispielsweise nicht komplett mit 0,1 Millimetern gedruckt werden, nur weil der obere Teil eine schöne Rundung besitzt. Der langweilige gerade Sockel darf ruhig gröber durch die Gegend ballern.
Welche Schichthöhe sollte ich nehmen?
Für einen Drucker mit üblicher 0,4-mm-Düse lässt sich das ziemlich einfach zusammenfassen:
| Schichthöhe | Qualität | Druckzeit | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|
| 0,10 mm | sehr fein | lang | Figuren, Dekoration, Rundungen |
| 0,15 mm | fein | eher lang | detailreiche Allround-Drucke |
| 0,20 mm | gut | mittel | Standard für fast alles |
| 0,24 mm | ordentlich | schneller | Funktionsteile |
| 0,28 mm | gröber | schnell | große Funktionsteile |
| 0,30 mm | deutlich gröber | sehr schnell | Prototypen, große einfache Modelle |
Mein Standard wäre weiterhin 0,2 Millimeter.
Brauche ich eine schöne Figur, gehe ich auf 0,12 oder 0,1 Millimeter herunter. Soll dagegen nur irgendeine Halterung möglichst schnell aus dem Drucker fallen, dürfen es auch 0,24, 0,28 oder 0,3 Millimeter sein. Es gibt keinen Pokal dafür, einen Werkzeughalter in 0,08 Millimetern zu drucken.
Und die erste Schicht?
Die erste Schicht ist ein Sonderfall. Selbst wenn der restliche Druck sehr feine Layer verwendet, kann die erste Schicht dicker gewählt werden. Das verbessert häufig die Haftung und kann kleinere Unebenheiten des Druckbetts besser ausgleichen. Prusa verwendet in seinen Standardprofilen beispielsweise unabhängig von sehr niedrigen Layerhöhen häufig 0,2 Millimeter für die erste Schicht. OrcaSlicer empfiehlt bei einer 0,4-mm-Düse als Orientierung 0,25 Millimeter.
Ihr müsst also nicht zwangsläufig einen kompletten Druck einschließlich First Layer mit 0,1 Millimetern quälen.
Fazit: 0,2 mm ist meistens die richtige Antwort
Für die normale 0,4-mm-Düse ist eine Layerhöhe von 0,2 Millimetern weiterhin der beste Allround-Kompromiss aus Qualität und Druckzeit.
0,1 Millimeter lohnen sich, wenn sichtbare Rundungen und feine Details wirklich wichtig sind. 0,3 Millimeter sind dagegen eine gute Möglichkeit, große oder rein funktionale Teile schneller fertigzustellen.
Und bevor ihr einen 18-Stunden-Druck mit 0,1 Millimetern startet, lohnt sich ein kurzer Blick aufs Modell.
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Torsten "Pixelaffe" Schmitt
Geboren 1976 im schönen Schwetzingen und nicht weggekommen. Ich habe somit den Aufstieg des Internet miterlebt und beruflich auch vorangetrieben. Hier schreibe ich über all die Technologien die mir auf meiner Reise durch das "Neuland" auffallen.
