Nozzledruk calculator | PrintCalcLab

Bereken de extrusiedruk van de 3D-printer nozzle met Hagen-Poiseuille op basis van materiaal en doorstroom.

Elke gram kunststof die je extrudeert moet door een kanaal van minder dan een millimeter geperst worden, en de vereiste druk is waar je extrudertandwiel werkelijk tegen vecht. Deze calculator schat die druk met de Hagen-Poiseuille-vergelijking voor laminaire stroming door een cilindrisch kanaal, met representatieve smeltviscositeiten voor acht gangbare filamenten. Het is de snelste manier om te zien waarom een kleine nozzle, een lang smeltkanaal of een snelle flowsnelheid een betrouwbare extruder plotseling laat klikken en slippen.

Hoe het werkt

De drukval volgt ΔP = 8ηLQ / (πr⁴): viscositeit η maal kanaallengte L maal volumetrische flow Q, gedeeld door π maal de nozzlestraal tot de vierde macht. De calculator zet je invoer van millimeters en mm³/s om naar SI-eenheden en rapporteert het resultaat in bar, met een waarschuwing boven 1,5 bar. De ingebouwde viscositeitstabel loopt van PLA op 100 Pa·s — het makkelijkste gangbare filament om te duwen — tot TPU op 250 Pa·s, met PETG op 150, Nylon op 180, ABS en HIPS op 200, ASA op 210, en PC op 220.

Veelgestelde vragen

Waarom maakt het halveren van de nozzlediameter extrusie zoveel moeilijker?

De druk schaalt met de omgekeerde vierde macht van de straal, dus een nozzle van 0,2 mm heeft zestien keer de druk nodig van een nozzle van 0,4 mm bij dezelfde flowsnelheid. Die straalterm is de sterkste hefboom in de hele vergelijking.

Wat betekent de waarschuwing boven 1,5 bar?

Het markeert de zone waar dit model verwacht dat de tegendruk hoog genoeg is om extruder-slippen of filament-afslijpen uit te lokken. Verminder de flow door langzamer te gaan of dunnere lagen te gebruiken, verhoog de temperatuur om de viscositeit te verlagen, of stap over op een grotere nozzle.

Hoe nauwkeurig is Hagen-Poiseuille voor gesmolten kunststof?

Het veronderstelt een Newtoniaanse vloeistof in stabiele laminaire stroming, terwijl echte polymeersmelten afschuif-verdunnen en hun viscositeit sterk verschuift met temperatuur. Gebruik de uitvoer als relatieve schatting om nozzles, materialen en snelheden te vergelijken in plaats van als absolute drukmeting.

Waarom is TPU zo moeilijk om snel te printen?

Onder de materialen in deze tabel heeft TPU de hoogste gemodelleerde viscositeit op 250 Pa·s — tweeënhalf keer PLA — dus dezelfde flowsnelheid vereist tweeënhalf keer de druk, bovenop de neiging van het flexibele filament om onder belasting te knikken.

Gerelateerde onderwerpen