Wird mein Rest-Filament für den geplanten 3D-Druck noch reichen?

Ich besitze ja seit einiger Zeit einen 3D-Drucker und zwar vom Modell Anycubic i3 mega. Erst war ich mir nicht sicher, ob ich denn wirklich einen brauche, doch inzwischen möchte ich ihn nicht mehr missen.

Der Drucker leistet mir immer noch sehr gute Dienste beim Kreieren von Gehäusen für meine Arduino, Raspberry und ESP8266/ESP32-Projekte.

Und ich drucke ab und zu ein 3D-Puzzle, dass ich dann mit viel Spaß versuche zu lösen. Meist mache ich dann auch ein Video davon und stelle es bei Youtube ein, unter meiner Playlist 3D-Puzzle könnte ihr mir auf meinem Youtube-Kanal live beim Puzzlen zuschauen.

Als neuesten Puzzle habe ich mir das folgende ausgeschaut: das Tricky Numbers Puzzle:



Das wird sicher nicht einfach zu lösen sein. Und es grenzt auch fast an ein Wunder, dass sich die Ziffern null bis neun so restlos in einem Rechteck anordnen lassen.

Doch vor dem Löse-Spaß muss ich das Puzzle erst einmal ausdrucken. Die Ziffern sollen in rot gedruckt werden. Praktisch, dass ich diese Farbe gerade im Drucker habe.

Die Grundplatte möchte ich wie im Beispiel auch schwarz haben. Und da habe ich noch einen Rest Anycubic PLA auf der Filament-Rolle. Dieses PLA ist ein sehr schönes mattes schwarz-anthrazit, aber es ist eher brüchig, wie meine Tests gezeigt haben. Für die Grundplatte also ideal. Die wird ja nicht hin und hergebogen, sondern bleibt in der Form.



Nun ist die Frage: reicht dieser klägliche Rest für die Grundplatte oder nicht?

Filament-Verbrauch ermitteln

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir erst einmal den Bedarf ermitteln. Das geht in meinem Slicer, dem ideaMaker, recht schnell und einfach. Man muss einfach nur slicen und schon sieht man in der Meldung den Filament-Verbrauch, den dieser Druck haben wird, in Metern und Gramm:



Wir benötigen also 4.82 Meter oder 14.4 Gramm Filament.

Wobei die Gramm-Angabe mit Vorsicht zu genießen ist. Der errechtnet sich nämlich aus der Angabe, die bei den Einstellungen zum Filament gemacht wurde:



Hier habe ich den Standardwert aus ideaMaker von 1240 kg/m3 gelassen, der wohl eher ein Durchschnittswert ist und je nach Filament schwankt. Aber mit ein bisschen Sicherheitsreserve kann man die Gramm-Angabe wohl auch benutzen.

Ist-Bestand ermitteln

Als nächstes müssen wir wissen, wieviel Filament wir noch auf der Rolle haben. Dazu gibt es zwei Methoden, die Wiege- und die Rechen-Methode. Zuerst die

Wiege-Methode

Hier sollte man wissen, wie schwer eine Leerrolle ist. Meistens sind das so um die 200g. Meistens. "Um die". Genau weiß man das natürlich erst, wenn man eine Rolle genau desselben Typs leergedruckt hat und die wiegt. Manche Premium-Filamenthersteller drucken aber auch freundlicherweise das Rollen-Leergewicht auf die Rolle. Das ist nett, denn das macht uns die Sache dann einfach.

Denn dann wiegen wir einfach die Rolle mit Filamentrest und ziehe das Leergewicht ab. Und das ergibt dann das Gewicht des Restfilaments auf der Rolle. Ist dieses höher als der benötigte Wert, dann steht dem Druck nichts mehr im Wege.

Von meiner Anycubic PLA-Rolle weiß ich das Leergewicht leider nicht.



Und die Waage zeigt 192g mit Filament an. Der Richtwert 200g Leergewicht kann hier also nicht stimmen. Aber es gibt ja noch eine andere Methode.

Die Berechnungs-Methode

Hierzu müssen wir ersteinmal zwei Werte ermitteln: den Rolleninnnendurchmesser und die verbleiben Filament-Windungen.

Da in meinem Fall nur noch so wenig auf der Spule ist, ist das Abzählen der Windungen einfach:



Es sind 15 verbleibende Windungen. Als nächstes messen wir mit der Schieblehre den Innendurchmesser der Rolle nach, also dort, wo die Windungen aufgewickelt sind, und zwar zwischen den Windungen, direkt am Kern.



Ich messe 77.47mm Durchmesser für den Spulenkern.

Jetzt erinnern wir uns an den Matheunterricht in der Schule zurück: die Kreiszahl Pi (π, 3.1415926...) gab doch das Verhältnis zwischen Durchmesser und Umfang eines Kreises an. Wir stellen uns nun jede Windung als einen Kreis von der Seite aus gesehen vor. Wir brauchen jetzt den Umfang (also Durchmesser mal π), denn das ist die Länge des Filamentstücks für eine Windung. Das nehmen wir mal den gezählten Windungen und bekommen dann die Gesamtlänge, oder als Formel ausgedrückt:

Länge = Windungen x π x Durchmesser, in meinem Fall also
Länge = 15 x 3.1415926 x 77.47

was 3650.68mm, also 3.65 Meter ergibt. Für den Druck brauchen wir aber 4.82 Meter. Das schwarze Rest-Filament wird also nicht ausreichen, sondern nach ca. 75% des Drucks wird es leer sein.

Dann werde ich halt weiß für die Grundplatte nehmen und mir das schwarz für einen noch kleineren Druck aufbewahren. Besser so, als Zeit und Filament verschwendet.

Der Rechner

Bei diesem kleinen Rechner müsst ihr nur eure Werte eingeben. Die Berechnung erledigt dann ein kleines Script für euch. Ansonsten tut es natürlich auch jeder Taschenrechner.

Filamentlängen-Rechner einfach
Anzahl Windungen: Windungen
Durchmesser Rollenkern: mm


Wenn ihr übrigens noch mehrere Lagen Windungen habt und von der Spulen-Seite sehen könnt, wieviele Lagen ihr noch habt, dann zählt die Anzahl nebeneinander liegender Windungen pro voller Lage und nehmt die mal der Anzahl der vollen Lagen und dann addiert noch einmal die Windungen der obersten Lage.

Oder benutzt den folgenden Rechner

Filamentlängen-Rechner für mehrere Lagen
Durchmesser Filament: mm
Anzahl Lagen: z. B. 3.5 für 3 volle und eine halbe Lage
Durchmesser Rollenkern: mm
Breite Rollenkern: mm