Was ist Pillowing? Oberflächenmängel beim FDM-Druck und ihre Lösung

Eine glatte Oberfläche bei FDM-Druck zu erreichen kann besonders bei dünnwandigen oder großflächigen Teilen eine Herausforderung sein. Kleine Dellen, Eindrückungen oder wellige Strukturen auf der Oberseite des Objekts – ein Phänomen, das als Pillowing (Polsterung) bekannt ist – entstehen oft durch eine unzureichende Anzahl von Deckschichten oder eine Inkompatibilität zwischen Infill und Oberflächendesign. In diesem Artikel erklären wir Schritt für Schritt, warum Pillowing auftritt und wie Sie dieses Problem durch korrekte Schichteinstellungen vermeiden können.

Pillowing (Polsterung) – Was ist das?

Pillowing ist eine charakteristische Wellung mit Dellen auf der Oberseite eines 3D-gedruckten Teils, die durch das Infill-Muster verursacht wird. Wenn die Deckschichten nicht ausreichend dick sind, um die darunter liegenden Infill-Hohlräume zu überbrücken, sackt geschmolzenes Filament in diese Lücken ein und erzeugt statt einer glatten Fläche eingesunkene Stellen. Dieses Problem tritt besonders deutlich bei großen ebenen Flächen, niedrigen Infill-Prozentsätzen und zu wenigen Deckschichten auf.

Warum ist die Anzahl der Deckschichten kritisch?

Die Einstellung Deckschichten (top layers) in Ihrer Slicing-Software bestimmt, wie viele Schichten an der Oberseite des Teils komplett durchgehend und gefüllt gedruckt werden. Beispielsweise entsprechen 4 Deckschichten bei einer Schichthöhe von 0,2 mm etwa 0,8 mm Dicke einer durchgehend gefüllten Decke. Eine unzureichende Anzahl von Deckschichten führt zu folgenden Problemen:

• Pillowing: Infill-Lücken werden von oben sichtbar, die Oberfläche wird wellig.
• Oberflächenlöcher: Besonders bei offenen Infill-Mustern wie Gyroid oder Waben fließt Filament in die Lücken.
• Festigkeitsverlust: Eine dünne Oberseite kann unter Druck einbrechen oder reißen.

Wie bestimmen Sie die richtige Anzahl von Deckschichten?

Die ideale Anzahl der Deckschichten hängt von Ihrer Schichthöhe, Ihrem Infill-Prozentsatz und Ihrer Düsenöffnung ab. Eine praktische Faustregel: Die Gesamtdicke der Deckschichten sollte mindestens das Zweifache Ihres Düsendurchmessers betragen. Für eine 0,4-mm-Düse bedeutet das etwa 0,8 mm Oberflächendicke. Hier sind die empfohlenen Werte je nach Schichthöhe:

• 0,12 mm Schicht: 6–8 Deckschichten (0,72–0,96 mm)
• 0,20 mm Schicht: 4–5 Deckschichten (0,80–1,00 mm)
• 0,28 mm Schicht: 3–4 Deckschichten (0,84–1,12 mm)

Wenn Ihr Infill-Prozentsatz unter 15 % liegt, lohnt sich oft die Erhöhung der Deckschichtzahl um eins, um Pillowing zu vermeiden. Auch das Infill-Muster spielt eine Rolle: Dreidimensionale Muster wie Gyroid bieten bessere Unterstützung für die Oberseite als flache Muster wie Gitter oder Dreiecke.

Zusätzliche Tipps zur Vermeidung von Pillowing

• Erhöhen Sie den Infill-Prozentsatz: Ein Infill-Wert von 15–20 % verbessert die Oberflächenqualität bei den meisten Teilen deutlich. Pillowing wird stark reduziert, ohne dass ein vollständig gefüllter Druck nötig ist.
• Überprüfen Sie auch die Basisschichten: Nach derselben Logik sollten die Basisschichten ebenfalls mindestens 3–4 Schichten betragen – für eine gute Haftung und Oberflächenqualität.
• Optimieren Sie das Kühlgebläse: Eine höhere Lüftergeschwindigkeit bei den Deckschichten lässt das Filament schneller erstarren und verhindert, dass es in Hohlräume fällt. Ideal sind 80–100 % für PLA und 40–60 % für PETG.
• Probieren Sie die Ironing-Funktion: Die Ironing-Einstellung in Ihrer Slicing-Software glättet die oberste Schicht sanft mit der heißen Düse, was zu einer glasähnlich glatten Oberfläche führt. Obwohl die Druckzeit leicht ansteigt, ist dies eine effektive Methode für professionelle Qualität.

Mit der richtigen Anzahl von Deckschichten und optimalen Druck-Einstellungen erhalten Sie FDM-Drucke mit fabrikähnlicher Oberflächenqualität. Wenn Sie bei Ihrem eigenen Projekt mit Pillowing zu kämpfen haben, erhöhen Sie zunächst die Deckschichtzahl und überprüfen Sie Ihren Infill-Prozentsatz. Für professionelle Ergebnisse und eine Kostenübersicht können Sie sofort den Preis berechnen, und für die Produktion mit optimalen Einstellungen können Sie unseren 3D-Druckservice nutzen. Weitere detaillierte Informationen zu Slicing-Einstellungen finden Sie auch in unserem Ratgeber zum Infill-Prozentsatz.