Како калибрисати 3Д штампач корак по корак, а да не полудите

PCHardwarePro » виндовс » Како калибрисати 3Д штампач корак по корак, а да не полудите

Ако вам ваш 3Д штампач дозвољава комади са лошим првим слојем, неправилним мерама или ружним завршним обрадамаПроблем готово никада није „лоша срећа“ или то што је STL модел погрешан: најчешћи проблем је што један недостаје. добра укупна калибрација машине. Калибрација није само подешавање два параметра на резачу, већ праћење структуриране методе за фино подешавање кревета, екструдера, мотора, температура, повлачења и још много тога.

Можда звучи као застрашујући задатак, али ако пратите логичан редослед, видећете да је то много више од тога. једноставније и брже него што изгледаА сложеније кораке ћете морати да извршите само када састављате штампач, мењате важан хардвер или приметите очигледне проблеме. Овај водич нуди свеобухватно упутство, инспирисано најнапреднијим системима за калибрацију (Marlin, Klipper, OrcaSlicer, Bambu Studio, Cura, SuperSlicer, итд.), али објашњено на кастиљанском шпанском језику и са практичним приступом. Ако имате било каквих питања о моделу вашег штампача, погледајте [релевантну документацију/партнера/итд.]. 3Д штампач са смолом у односу на филамент.

Шта заправо значи калибрација 3Д штампача?

Када говоримо о калибрацији 3Д штампача, мислимо на подешавање и проверу скупа параметара тако да цео механички, електронски и софтверски систем Радите координисано. Не ради се само о „подизању или снижавању температуре“, већ о преиспитивању свега од физичко стање машине укључујући прорачуне корака мотора, протока, толеранција и компензација.

Важно је разликовати између подесити y калибриратиПодешавање подразумева промену једне вредности (на пример, смањење температуре хотенда за 5°C), док калибрација подразумева мерити, тестирати и поново подесити неколико повезаних параметара док резултати не буду конзистентни (нпр. калибришите екструдер, проток и температуру заједно).

Постоје одређени тренуци када је озбиљна калибрација готово обавезна: када састављате нови штампач, након премештања или транспорта, након промене мотора, вретена, хотенда, екструдера или плоче, приликом ажурирања фирмвера или када почну да се појављују понављајући дефекти (траке, нетачна мерења, лоше залепљени слојеви итд.).

Припрема: чишћење, механички преглед и софтвер

Пре него што се упустите у бројеве и формуле, вреди одвојити неколико минута да бисте довели штампач у радно стање. Прљав или неисправан штампач може све да упропасти. калибрација, колико год савршена била у фирмверу.

Почиње са чишћење кревета и млазницеУклоните све остатке лепка, залепљене пластичне мрље или трагове од претходних отисака. Неупадљива подлога или зачепљена млазница могу изазвати ово. недовољна екструзија, лош први слој и грешке у тестирањуЗа веома прљаве млазнице, метода „хладног повлачења“ или једноставна замена млазнице обично штеди време.

Затим проверите механичке делове: уверите се да нема лабавих шрафова у оквирима, носачима мотора, ременицама или затезачима каиша. Свака лабавост генерише вибрације, нетачности у покретима и последично недоследна мерења у тестовима калибрације. Такође искористите ову прилику да проверите да каишеви имају одговарајућу затегнутост и да се осе крећу глатко, без тврдих места.

Што се тиче софтвера, препоручљиво је имати добар слицер при руци. Данас се истичу неки веома комплетни форкови ПрусаСлицера, као што су ОркаСлајсер, Бамбу Студио или СуперСлајсер, поред Куре. Многи од њих укључују наменски менији за калибрацију и аутоматски генератори тестова (температурни торњеви, скупљање, проток итд.), што знатно поједностављује процес.

Ако користите Марлин или Клипер, такође проверите да ли користите разумно модерну верзију и да ли имате клијент да пошаље Г-код (OctoPrint, Mainsail/Fluidd, Pronterface, сопствени терминал самог секача, итд.), јер се нека подешавања врше помоћу M команди и погодније их је покренути са рачунара.

Нивелисање кревета и подешавање Z померања

Правилно нивелисање кревета је основа свега. Без добро постављеног првог слоја, без обзира колико је остатак савршен, Отисци не успевају или се љуштеОвде су укључена два фактора: релативна равност слоја у односу на осе и тачно растојање између млазнице и површине.

Код ручног нивелисања, класична метода је метода са листом папира: поставите лист папира између млазнице и лежишта и подесите угаони вијци док папир не клизи уз благи отпор. Поновите ово подешавање на четири угла и у центру, поново прелазећи преко свих тачака, јер приликом корекције једне Лако је да се други погрешно поравна.

Ако ваш штампач има самонивелисање (BLTouch, индуктивни сензори, итд.)Нисте потпуно ослобођени тога: и даље је најбоље да подлога буде што равнија, иначе ће фирмвер морати превише да компензује и први слојеви могу бити неуједначени. Након самонивелирајуће мреже, подесите З оффсет тако да први слој није ни спљоштени попут провидне фолије нити толико дебео да су видљиве одвојене линије.

Током пробног штампања првих слојева (узорак квадрата или правих линија преко целог слоја), користите функцију дечији корак вашег фирмвера да повећава или смањује Z у реалном времену и подешава тачну висину по вашој жељи. То коначно подешавање је често оно што прави разлику између осредњег првог слоја и беспрекорног.

Електрична калибрација: Vref / струја мотора

Ако је ваша машина почетни модел или сте променили драјвере/моторе, можда ћете морати да проверите подешавање Vref или струја драјвераОва вредност одређује струју коју драјвер доводи до мотора; ако је ниска, видећете губитак корака и померене слојеве, а ако је прекомерно, мотори и драјвери се прегревају, што узрокује кварове или чак оштећења.

Да бисте израчунали одговарајућу струју, потребне су вам три информације: тип драјвера (TMC2209, A4988, итд.), номинална струја мотора и фирмвер. Многи јефтини произвођачи пружају само „вршну“ струју, а не номиналну струју; у том случају је препоручљиво користити конзервативнија маргина сигурности (око 70-80% те вредности) како би се избегло прегревање.

Постоје онлајн калкулатори који, уносом типа драјвера, струје мотора и процента безбедности, дају Vref за Марлин или run_current за Клиперзаједно са основним упутствима о томе како га применити. Када добијете вредност, у UART/SPI режиму драјвера једноставно треба да измените одговарајући параметар у фирмверу или датотеци. printer.cfg; у самосталном режиму драјвера мораћете измерите и физички подесите потенциометар са мултиметром.

Након играња Vref-а, добра је идеја да урадите M503 (Марлин) или проверите дијагностички излаз (M122 у TMC) да би се потврдило да су вредности конзистентне и, наравно, пратити температуру мотора и драјвера после неколико дугих утисака.

Калибрација корака екструдера (Е-кораци)

Екструдер је „срце“ система материјала. Ако штампач мисли да помера 100 мм филамента, а заправо је 92 или 110, све остало ће бити несинхронизовано: имаћете хронична недовољна или прекомерна екструзија, лоше попуњени слојеви или прекомерно препуцавањеСтога, пре подешавања протока у резачу, морате осигурати да су кораци екструдера по милиметру правилно подешени.

Општи поступак је једноставан: загрејте хотенд до радна температура филаментаОзначите филамент на познатој удаљености од улаза екструдера (на пример, 120 мм), наредите му да се екструдира 100 мм из панела или терминала и измерите преосталу удаљеност до ознаке. Разлика ће вам рећи колико је заправо екструдиран.

Са тим подацима, примењујете класичну формулу за калибрацију: нови кораци = (тренутни кораци * 100) / стварна екструдирана дужинаУносите нову вредност у фирмвер (или путем Г-кода, на пример са M92 Ennn у Марлину) и стражари са M500Идеално би било да се тест понавља све док, када се тражи 100 мм, стварна мерења не буду што ближа 100.

Неки онлајн ресурси нуде Визуелни калкулатори е-степса где једноставно уносите шта сте тражили и шта сте добили, али логика је иста. Важно је разликовати ово подешавање од калибрације протока секача: овде подешавате тачан хардвер, а затим фино подешавате мале разлике са протоком.

PID и MPC: стабилна контрола температуре

Контрола температуре хотенда и кревета заснива се на алгоритмима као што су ПИД (Пропорционално-Интегрално-Деривативни) или, у скорије време, у предиктивном моделском управљању (МПЦ у Марлину). Ако вредности нису поравнате, видећете криве температуре у облику тестера, јаке флуктуације или чак падове температуре приликом штампања захтевних подручја.

Аутоматско подешавање ПИД-а у Марлину се обично покреће са M303одређивањем елемента (врућег дела или кревета) и циљне температуре. Фирмвер врши неколико итерација загревања и хлађења како би израчунао коефицијенте P, I и D, и након завршетка даје вредности које можете применити. M301 (хотенд) или M304 (кревет) и држите их уз себе M500Добро подешен ПИД чини температурну линију много стабилније и без великих осцилација.

MPC режим, доступан у новијим верзијама Марлина, иде корак даље моделирањем термичког понашања хотенда да би... предвидети како ће реаговати на промене у пластичном току и вентилацијиАктивирање подразумева конфигурисање неких додатних параметара у фирмверу и покретање одређеног аутоматског подешавања (на пример са M306), али када се једном подеси, одржава још константнију температуру у тешким условима.

Било да је у питању класични ПИД или МПЦ, вреди потрошити мало времена на ову тачку, посебно ако сте променили блок грејача, кертриџ, термистор или тип хотенда, јер термички профил мења се у потпуности.

Кораци X, Y и Z оса и димензионална тачност

Осигуравање да се осе кретања крећу тачно онако како треба је кључно за доследност мерења ваших делова. Овде је важно разликовати стварно кретање осе и коначни резултат у комаду, јер је у другом укључено много више фактора (проток, ширење материјала, температура итд.).

Најпоузданији начин је калибрација X, Y и Z мерењем физички покрети Користећи мерило, лењир или индикатор са бројчаником, означите две тачке на удаљености од 100 мм на структури или користите штампани носач. Наредите померање од 50-100 мм и измерите колико се колица или кревет заправо померио. Користите ово мерење за подешавање корака истом формулом као и за екструдер.

Многи људи користе калибрациону коцку као референцу за X/Y/Z, али она није идеална за израчунавање корака јер су штампане димензије под великим утицајем. проток, толеранције филамента и пластично ширење/скупљањеКоцка је корисна као тест верификације, а не као полазни тачка израчунавања.

Када подесите кораке кретања, можете одштампати велику коцку (30-40 мм или више) и проверити да ли су мерења у оквиру разумне маргине ваше машине (нешто попут 0,05-0,1 мм одступања је обично више него прихватљиво за кућну употребу). Да бисте прилагодили ту малу преосталу грешку, најбоље је користити... компензације у секачу (хоризонтално ширење, фино скалирање) које стално свирају кораке.

У Клиперу, уместо корака/мм, користимо растојање_ротацијеОво се израчунава на основу кинематике (корак каиша, ременица, микрокораци итд.). Ако долазите из Марлина, можете добити приближну вредност из претходних корака, али се препоручује да је поново израчунате или користите званичне профиле за ваш штампач као основу.

Подешавање протока и пречника филамента

Када су е-кораци и кораци осе сада правилно подешени, време је за фино подешавање проток материјала који дефинише секач, обично у облику процента (95%, 100%, 103% итд.). Ово подешавање компензује мале варијације у Стварни пречник филамента, његов састав и понашање када се отопи.

Прво, измерите филамент помоћу калибра на неколико тачака удаљених око 10 цм и израчунајте просек пречникаКод реномираног произвођача, ознака од 1,75 мм обично се преводи као нешто попут 1,73-1,77 мм у стварности; у другим случајевима можете видети одступања од 0,05 мм или више. Унесите овај просек у профил филамента вашег секача за прецизније израчунавање запремине.

Затим, одштампајте тест протока, на пример, шупљу коцку са једним зидом или одређене делове који вам омогућавају да измерите дебљину зида и видите да ли се поклапа са ширина линије конфигурисанаАко је зид дебљи него што се очекује, прекомерно екструдирате и требало би да смањите проток; ако је тањи, повећајте га. Многи напредни калибратори комбинују овај процес са механизмима полуге и клипа који вам помажу да пронађете тачку где толеранције чврсто пристају, али без заглављивања.

Коначна подешена вредност протока треба да буде сачувана у профилу филамента секача и не сме се мењати у фирмверу. Имајте на уму да сваки врста материјала и марка Можда ће бити потребан другачији проток, па је добра пракса да креирате сопствени профил по калему или, барем, по бренду и асортиману.

Температурни торњеви: проналажење најбољег термалног прозора

Температура хотенда утиче на скоро све: како се слојеви спајају, број нити, површински сјај, чврстоћу дела, а такође и лакоћу штампања мостова и препуста. Без обзира на то колико су добре спецификације етикета, сваки штампач и свака специфична ролна филамента имају своје јединствене карактеристике. твоје идеално место.

Најјаснији начин да га пронађете је да га одштампате температурни торањМодел подељен на сегменте, сваки на различитој вредности температуре. Можете га генерисати помоћу додатака (на пример, Calibration Shapes у Cura-и) или помоћу чаробњака за калибрацију OrcaSlicer-а, Bambu Studio-а или SuperSlicer-а, који већ убацују G-код за промену температуре на сваких X слојева.

Приликом прегледа куле, обратите пажњу који део има бољи баланс између детаља, одсуство нити и добро пријањање између слојеваНа претерано високим температурама, видећете сјајне површине, нити, а можда и савијање; на претерано ниским температурама, лоше пријањање слојева, лоше спојене линије или чак недовољну екструзију. Изаберите опсег од 2-3 „добре“ вредности и навикните се да радите унутар тог опсега у зависности од типа дела (нижа за фине детаље, виша за чврстоћу).

Ретракције: избегавање навоја без изазивања заглављивања

Ретракција је благо померање филамента уназад када екструдер прави покрете у вакууму. Ако је неправилно подешена, појављују се страшне [нејасно - могуће „рупе“ или „рупе“]. „нити“ или низањеКапљице на површини и прљавштина на деловима. Али претеривање такође узрокује проблеме: заглављивање, хабање филамента и празнине око ивица.

Кључни параметри су: удаљеност повлачења, брзина повлачења, брзина одвлачења, температура и тип система за екструзију (директни или Боуден). Директном екструдеру је обично потребна мања удаљеност од Боуденовог екструдера, јер је потребна мања дужина цеви за компресију и декомпресију.

За калибрацију користите посебан тест ретракције: то су обично торњеви са више стубова или зарезним цилиндрима што форсира много празних покрета. Циљ је мењати растојање и брзину док не видимо која комбинација минимизира нити без празнина или појаве кликова екструдера.

Као смерницу, можете почети са индикативним табелама (на пример, кратке и брзе удаљености у директној вези, дуже и нешто спорије удаљености у Боудену) и прилагођавати се одатле. Ако и даље имате нити упркос свему, покушајте и... мало снизити температуру штампања или повећања брзине кретања.

Толеранције и хоризонтално ширење

Код многих функционалних делова, проблем није толико у томе што мере 20,03 мм уместо 20,00 мм, већ у томе што Пертле не одговарају или су превише лабавеТу долази до изражаја хоризонтална толеранција: мала маргина коју морате оставити да би се два дела спојила без трења или климања.

Када се пластика охлади, може смањити или проширити Мало зависи од материјала. Код FDM-а, обично се претпоставља скупљање од око ±0,5%; на пример, ABS се може скупити до 2% код великих делова, док је PLA генерално стабилнији, али такође показује мале варијације.

Да бисте ово подесили, најбоље је да одштампате тест толеранције, обично са низом размака или иглица са малим разликама од десетих делова милиметра. Идеја је да се види у ком опсегу се елементи слободно крећу, у ком се савршено уклапају, а ван ког се више не уклапају. Са тим подацима можете конфигурисати хоризонтално ширење вашег секача, који мало „задебља“ или „стањи“ спољне зидове како би исправио ове ефекте.

Неки слайсери већ укључују ове тестове интегрисане у своје меније за калибрацију (на пример, Orca Slicer са својим Orca Tolerance Test). Други вам омогућавају да селективно примените проширење само на... рупе или унутрашње површинешто је веома корисно када желите да спољне мере буду веома прецизне.

Надстрешнице, мостови и слојевита вентилација

Надстрешнице и мостови су добар пример комбинације између проток, температура, вентилација и убрзањаАко треба да попуните делове подршке да би изгледали пристојно, вероватно овде недостаје подешавање.

Тест конзоле обично укључује повећање углова (30°, 45°, 60°, итд.). Циљ је да се види максимални угао под којим ваша машина може да штампа. без да слојеви спадају или висе пренискоСмањење ширине линије, коришћење стандардних/малих млазница (0,4-0,2 мм) и обезбеђивање добре вентилације слоја много помажу.

Мостови су, са своје стране, делови материјала „у ваздуху“ између две тачке. Постоје модели који стварају мостове од повећање дужине од 10 до 100 мм да их тестирате са различитим подешавањима брзине, протока ваздуха и вентилатора. Обично је најбоље штампати мостове мало спорије (на пример, 30-40 мм/с) и са вентилатором на најјачој брзини, осим код осетљивих материјала попут PETG-а, где ћете можда морати мало смањити проток ваздуха да бисте избегли савијање или заглављивање.

Да би се побољшали оба случаја, такође је корисно пројектовати имајући у виду FDM: користити скошене ивице од 45° уместо оштрих ивица, поделити сложене делове на неколико делова и оријентисати модел тако да минимизирати критичне превисе.

Шавови и површинска завршна обрада

Шав је та вертикална линија која се обично појављује тамо где секач одлучи почетак и крај периметра сваког слоја. Ако се не контролише правилно, могу се појавити мале ознаке или степенице које одвлаче пажњу од делова, посебно код цилиндричних или јако видљивих облика.

Модерни ламинатори нуде неколико стратегија: поравнавање шава у углу, његово насумично расипање или напредније технике као што је Шав шалакоји покушавају да га прикрију интегришући га у шаблон. Штавише, код многих секача можете „обојити“ подручје где желите да се шавови акумулирају (на пример, у најмање видљивом делу комада) и блокирати друга подручја.

Ако ваши шавови остављају неравнине или рупе, проверите и комбинацију увлачење, постепено окретање, брисање и притисак унутрашње млазницеПонекад решење лежи у благом смањењу притиска (помоћу Линеарног померања / Померања под притиском, што ћемо сада видети), а не само у подешавању локације шава.

Носачи: који испуњавају своју функцију и могу се уклонити без оштећења

Носачи су нужно зло: помажу у штампању немогућих подручја, али ако су погрешно конфигурисани, могу стапају се са комадом или остављају ружне површинеЦиљ је пронаћи равнотежу између густине, контактне удаљености и броја слојева интерфејса.

У пракси је препоручљиво користити међуслојеве између носача и дела, тако да овај прелаз има довољно вертикално размакање Растојање треба да буде такво да се могу лако уклонити, али и да пружају добру потпору. Ако је растојање прекратко, превише ће се залепити и оштетићете површину приликом уклањања; ако је предуго, слојеви који „лете“ преко потпоре ће висити лабаво.

Штампање специфичног теста ослонца, комбиновањем ослонца на кревету и ослонца који висе са самог дела, помаже у подешавању ових параметара без ризика од сложеног модела. Штавише, важно је имати фино подешена температура и протокјер се веома вруће штампани носачи или они са вишком материјала обично спајају са свим.

Линеарно напредовање / напредовање притиском

Линеарно померање (Марлин) или померање под притиском (Клипер) је функција која компензује унутрашњи притисак филамента у млазници Када мењате брзину. Без њега, приликом убрзавања или кочења, појављују се прекомерне избочине у кривинама, „стомак“ у линијама и мале димензионалне нетачности.

У Марлину се активира у напредној конфигурационој датотеци и параметар се подешава. KДа бисте га калибрисали, постоје генератори тестова који креирају линије са различитим К вредностима на истом делу. Приликом штампања, бирате део где Дебљина линије је равномернија, а углови су оштрији., са најмањим могућим К који постиже тај ефекат.

Слично томе, постоје генератори компатибилни са Марлином и Клипером који производе обрасце правих линија и углова, или чак торњева, како би проценили одзив са различитим вредностима напредовања притиска. Када се вредност одреди, идеално је да је Конфигуришите га према материјалу користећи Г-код у скрипти за филамент секача, јер свака комбинација хотенд-екструдер-пластика реагује другачије.

Улазни обликовач, убрзања и артефакти вибрација

Када почнете да штампате брже, појављују се артефакти попут ових духови, звоњење, таласи или VFA/MRR (мали вертикални шаре на површини зидова). Ови дефекти су повезани са механичким вибрацијама структуре и резонанцијама мотора, а не толико са протоком или температуром.

Тренутни фирмвери као што су Клипер и најновије верзије Марлина укључују Обликовање улазашто модификује профил убрзања како би се поништиле те вибрације. Да би се подесио, обично се користе тест торњеви у којима се фреквенција и тип филтера мењају, или алтернативно, физички акцелерометри повезан са плочом да би се измерио стварни одзив машине.

На пример, у Марлину, Input Shaper се може конфигурисати командама као што су M593 и, у новијим верзијама (2.1.3), чак га комбиновати са системима планирања као што су Кретање у фиксном времену (M493) за прецизнију контролу. Општи поступак укључује проналажење разумне границе убрзања коју ваш штампач може да поднесе без губитка корака, а затим подешавање обликовача на фреквенције које генеришу најмање видљиво звоњење у торњу.

Међутим, ниједан обликовач уноса не може заменити добра механичка основаКрути оквири, добро поравнати и затегнути каишеви, ременице без ексцентричности и мотори у добром стању. Ако структура вибрира као гитара, софтвер може да уради само толико.

Максимална волуметријска екструзија (MVS) и реална брзина

Свака комбинација екструдера и хотенда има физичко ограничење колико растопљена пластика се може извући у секундиАко прекорачите ово ограничење, мотор ће почети да прескаче кораке, филамент ће зачепити млазницу, а слојеви ће излазити танки. Зато је важно знати максималну волуметријску брзину (MVS) вашег штампача.

Да би се измерио, обично се користи поступак попут овог: загрејете хотенд на температуру која је донекле висока за тај материјал, наређујете му да се екструдира на повећање брзина у mm³/s и пратите када почињу симптоми недовољне количине материјала или кликтања екструдера. Са том бројком можете израчунати максимална теоретска брзина штампања за ширину линије и висину слоја.

Најнапреднији секачи вам омогућавају да уведете овај MVS у профил филамента. Одатле се они брину о осталом. подесите брзину сваког дела како би се избегло прекорачење ограничења хотенда, максимизирајући излаз машине без пада у недовољну екструдију због термичких уских грла.

Покретање и заустављање Г-кода и промене филамента

Када је све калибрисано, вреди завршити посао са добар почетни и завршни Г-код што осигурава да свако штампање почиње и завршава се доследно: потпуно усмеравање, уредно загревање кревета и хотенда, чишћење филамента, чишћење млазница, безбедно позиционирање након завршетка, искључивање вентилатора и грејача итд.

Поред тога, када мењате филамент (други материјал, друга марка или чак друга боја), препоручује се да барем брзи температурни торањ, тест скупљања и, ако тражите прецизност, проверу протокаПрофили филамента секача вам чак омогућавају да додате специфичан Г-код за сваки калем, што олакшава аутоматизацију ових малих подешавања без додиривања целокупног профила штампе.

Ако сте пратили овај поступак – нивелисање, осе, екструдер, температуре, проток, повлачења, толеранције, динамику кретања и конзистентан Г-код – ваш штампач би требало да се понаша као предвидљива и поуздана машинаПрви слојеви се лепе, мере се поклапају, приањања функционишу, а визуелни недостаци су минимизирани; од тада па надаље, свако будуће фино подешавање биће ствар усавршавања за сваки пројекат уместо да се иде наслепо сваки пут када покренете комад.