Lösliches Stützmaterial: PVA und BVOH richtig drucken und auflösen

Markierte Begriffe erklären wir kurz, wenn du darauf zeigst oder tippst.

Manche Modelle lassen sich kaum mit normalen Stützen drucken: innenliegende Hohlräume, verschachtelte Teile oder Überhänge, an die du mit keinem Werkzeug herankommst. Hier helfen wasserlösliche Stützmaterialien. Du druckst die Stützen aus PVA oder BVOH, legst das fertige Teil ins Wasser, und die Stützen lösen sich auf.

Voraussetzung: ein Drucker für zwei Materialien

Lösliche Stützen brauchen einen Drucker, der in einem Druck zwei Materialien verarbeiten kann. Möglich ist das auf drei Wegen:

• Werkzeugwechsler oder zwei Düsen: Jedes Material hat seine eigene Düse. Das ist die sauberste Lösung, weil sich die Materialien nicht vermischen.
• Mehrfarbsystem mit einer Düse: Das Filament wird gewechselt, die Düse muss jedes Mal gespült werden. Das funktioniert, kostet aber Zeit und Material. Reste vom Baumaterial im Stützmaterial können das spätere Auflösen erschweren.
• Nur die Kontaktschicht löslich: Viele Slicer können nur die oberste Stützschicht direkt unter dem Modell aus PVA drucken und den Rest aus dem Baumaterial. Das spart teures Stützmaterial und Wechsel.

Welche Geräte mehrere Materialien können, zeigt die Übersicht Mehrfarbige Drucker. Grundlagen zu Stützen generell stehen im Artikel Stützstrukturen.

PVA und BVOH im Vergleich

Die Werte sind Richtwerte. Prusa nennt für sein PVA 195 °C und für BVOH 215 °C. Die Angabe auf der Spule geht vor.

PVA ist das klassische, verbreitetere Stützmaterial. Es ist etwas günstiger, verstopft aber leichter und ist bei Feuchtigkeit sehr heikel.

BVOH haftet besser am Baumaterial, löst sich schneller und verzeiht etwas mehr Luftfeuchtigkeit. Dafür kostet es mehr.

Mit welchen Materialien passt das?

Entscheidend ist, dass Baumaterial und Stützmaterial bei ähnlichen Temperaturen gedruckt werden und gut aneinander haften.

• PLA: die beste Kombination für PVA und BVOH. Die Temperaturen passen gut zusammen.
• PETG: mit manchen PVA- und BVOH-Sorten möglich, laut Herstellerangabe prüfen.
• ABS, ASA, PA, PC: Für PVA sind die Druck- und Bauraumtemperaturen dieser Materialien meist zu hoch. BVOH funktioniert mit manchen technischen Materialien, für ABS und ASA gibt es zudem eigene Stützmaterialien, etwa HIPS, das sich in Limonen löst.

Ein Tipp von Prusa: PVA und BVOH nicht direkt auf die Druckplatte drucken, sondern auf ein bis zwei Schichten Raft aus PLA. Das verbessert die Haftung deutlich.

Lagerung: extrem feuchteempfindlich

PVA und BVOH sind dafür gemacht, sich in Wasser aufzulösen. Entsprechend schnell ziehen sie Feuchtigkeit aus der Luft. Schon nach kurzer Zeit offen im Raum wird das Filament weich und klebrig, druckt schlecht und kann die Düse oder das Mehrfarbsystem verstopfen.

1. Vor dem Druck trocknen, typisch bei 45 bis 55 °C für mehrere Stunden. Details stehen im Artikel Filament trocknen.
2. Während des Drucks trocken halten, am besten aus einer Trockenbox oder einem Trockner heraus drucken.
3. Sofort nach dem Druck zurück in einen luftdichten Behälter mit Trockenmittel.
4. Kleine Spulen kaufen. PVA und BVOH gibt es oft in 500-g-Spulen. Das ist sinnvoll, weil eine große Spule kaum trocken bis zum Ende kommt.

Auflösen: so geht’s

1. Grob vorentfernen. Was sich leicht abbrechen oder mit einer Zange herausziehen lässt, vorher entfernen. Das spart viel Zeit.
2. In Wasser legen. Lauwarmes Wasser beschleunigt das Auflösen deutlich. Bei Teilen aus PLA nicht wärmer als etwa 35 °C, sonst kann sich das PLA verformen. Nie über 50 °C.
3. Bewegen. Umrühren, ein Gefäß mit Pumpe oder fließendes Wasser verkürzen die Zeit. Ein Ultraschallreiniger hilft ebenfalls.
4. Geduld. Je nach Menge, Temperatur und Bewegung dauert es von unter drei Stunden bis über Nacht.
5. Wasser wechseln. Gesättigtes Wasser löst langsamer. Für große Mengen frisches Wasser nehmen. Als grobe Orientierung nennt Prusa etwa 20 ml Wasser pro Gramm BVOH.
6. Abspülen und trocknen lassen.

PVA ist biologisch abbaubar. Das Wasser kann nach Herstellerangaben in den Abfluss, wenn dieser an eine Kläranlage angeschlossen ist. Danach kurz mit warmem Wasser nachspülen.

Kosten: lohnt sich das?

Lösliches Stützmaterial kostet pro Kilogramm ein Vielfaches von PLA. Dazu kommen der Spülabfall bei Mehrfarbsystemen mit einer Düse und die längere Druckzeit. Für die meisten Drucke ist es deshalb zu teuer. Sinnvoll ist es bei Teilen, die sich ohne lösliche Stützen nicht oder nur mit großem Aufwand sauber herstellen lassen.

Die günstigere Alternative: Stützen aus einem anderen Material

Oft reicht es schon, wenn Stütze und Bauteil nicht aneinander haften. PLA und PETG verbinden sich zum Beispiel schlecht miteinander. Druckst du die Kontaktschicht der Stütze aus PETG und das Teil aus PLA, lässt sich die Stütze sauber abziehen und die Unterseite wird glatt. Das klappt auch umgekehrt.

Einige Hersteller bieten außerdem spezielle, nicht lösliche Stützmaterialien an, die gezielt schlecht an PLA oder PETG haften und sich abbrechen lassen. Auch hier reicht es meist, nur die Kontaktschicht daraus zu drucken.

Weiter mit: Mehrfarbig drucken.