Düsendruckrechner | PrintCalcLab

Extrusionsdruck der 3D-Drucker-Düse mit Hagen-Poiseuille berechnen.

Jedes Gramm Plastik, das extrudiert wird, muss durch einen Kanal kleiner als 1 mm — und der dafür benötigte Druck ist das, wogegen das Extruderzahnrad tatsächlich kämpft. Dieser Rechner schätzt den Druck mit der Hagen-Poiseuille-Gleichung für laminare Strömung in einem zylindrischen Kanal und verwendet repräsentative Schmelzviskositäten für 8 gängige Filamente. Es ist der schnellste Weg zu verstehen, warum kleine Düsen, lange Schmelzkanäle und hohe Durchflüsse einen zuverlässigen Extruder plötzlich klicken und überspringen lassen.

Wie es funktioniert

Druckabfall ΔP = 8ηLQ / (πr⁴): Viskosität η × Kanallänge L × volumetrischer Durchfluss Q, dividiert durch π und die vierte Potenz des Düsenradius. Der Rechner konvertiert mm- und mm³/s-Eingaben in SI-Einheiten und gibt das Ergebnis in Bar aus; über 1,5 bar erscheint eine Warnung. Die eingebaute Viskositätstabelle reicht von leicht zu extrudierendem PLA (100 Pa·s) bis TPU (250 Pa·s), mit PETG 150, Nylon 180, ABS und HIPS 200, ASA 210, PC 220.

Häufig gestellte Fragen

Warum wird die Extrusion bei halbem Düsendurchmesser so viel schwerer?

Der Druck skaliert mit dem inversen Vierfachen des Radius — eine 0,2-mm-Düse benötigt 16× den Druck einer 0,4-mm-Düse bei gleichem Durchfluss. Der Radius-Term ist der stärkste Hebel in der gesamten Gleichung.

Was bedeutet die Warnung bei über 1,5 bar?

Sie markiert den Bereich, in dem dieses Modell einen Gegendruck vorhersagt, der hoch genug ist, um Extruder-Überspringen oder Filamentschleifen zu verursachen. Geschwindigkeit reduzieren (Durchfluss senken), Temperatur erhöhen (Viskosität senken) oder auf eine größere Düse wechseln.

Wie genau ist Hagen-Poiseuille für geschmolzenes Plastik?

Die Gleichung setzt laminare Strömung und Newton'sche Fluide voraus, aber echte Polymerschmelzen sind scherverdünnend und ihre Viskosität ändert sich stark mit der Temperatur. Die Ausgabe als relative Schätzung für Vergleiche zwischen Düsen, Materialien und Geschwindigkeiten verwenden, nicht als absoluten Druckmesswert.

Warum ist TPU schwierig schnell zu drucken?

TPU hat mit 250 Pa·s die höchste Modellviskosität in dieser Tabelle — 2,5× höher als PLA. Das erfordert bei gleichem Durchfluss 2,5× den Druck, zusätzlich zur Neigung von flexiblem Filament, unter Last zu knicken.