Программное обеспечение для калибровки 3D-принтеров

Обновлено: 03.07.2024

Если ваши 3D-печатные проекты не работают, это может быть связано с экструдером. Вот как это исправить с помощью калибровки экструдера.

Чтобы добиться максимальной производительности 3D-принтера FDM, необходимо откалибровать экструдер. Таким образом вы убедитесь, что количество нити, выходящей из сопла, находится в «зоне Златовласки» — не слишком много и не слишком мало.

Эта статья покажет вам, как легко улучшить ваши отпечатки, выполнив эту необходимую калибровку.

Важность калибровки экструдера

Если у вас когда-либо возникали проблемы с прилипанием первого слоя или постоянно возникали пятна отпечатков, вероятной причиной может быть калибровка экструдера. Слишком малое количество филамента через экструдер приведет к расслаиванию слоев и ухудшению адгезии отпечатка к рабочей пластине. Слишком большое количество филамента через экструдер может привести к деформации или стягиванию окончательных отпечатков.

С другой стороны, правильно откалиброванный экструдер подаст нужное количество нити на каждый слой вашего отпечатка. Это означает, что ваш первый слой будет правильно прилипать к рабочей пластине, и ваши готовые отпечатки будут выглядеть превосходно.

Калибровка экструдера — это простой способ повысить качество печати на 3D-принтере, и ее легко выполнить с помощью подходящих инструментов. Калибровка экструдера работает как для экструдеров с трубкой Боудена, так и для экструдеров с прямым приводом. Кроме того, вы должны периодически выполнять этот процесс, чтобы убедиться, что ваш принтер работает оптимально. Это особенно важно, если вы начинаете замечать признаки недостаточной или чрезмерной экструзии.

Что вам понадобится

Для выполнения этой калибровки вам потребуется несколько вещей:

3D-принтер FDM
Некоторые нити
Штангенциркуль
Фломастер, цвет которого отличается от вашей нити.
Компьютер с программным обеспечением для слайсера.

Шаг 1. Загрузка нити

Первым шагом в этом процессе является загрузка нити в 3D-принтер. Обратитесь к руководству пользователя, чтобы узнать, как правильно выполнить этот шаг. В большинстве случаев вы нагреваете сопло, а затем загружаете нить в экструдер.

Как только эта нить начнет вытекать из сопла, значит, принтер готов к калибровке. Убедитесь, что вы удалили весь предыдущий материал, прилипший к концу сопла. Вы хотите, чтобы ваше сопло было как можно более чистым, прежде чем начать этот процесс. Кроме того, важно, чтобы сопло нагревалось, чтобы все работало.

Шаг 2. Подключите принтер к компьютеру

Далее вы подключите свой компьютер к 3D-принтеру. Для большинства принтеров это можно сделать через USB-соединение. Или, если у вас настроен Octoprint (что стоит сделать), вы можете использовать веб-интерфейс здесь. Вы также будете отправлять несколько строк G-кода и контролировать вывод на уровне терминала, поэтому очень важно, чтобы у вас была эта возможность.

После того как вы подключили компьютер, вам необходимо перевести принтер в относительный режим. Сделайте это, отправив команду M83 на принтер через терминал.

Шаг 3. Маркировка и измерение нити для экструзии

Далее нам нужно измерить и отметить нить, которую мы собираемся экструдировать. Для этой демонстрации вы должны установить штангенциркуль на 120 мм. Затем отмерьте 120 мм нити от входа экструдера или датчика биения нити. Вам нужно будет использовать фломастер, чтобы сделать небольшую отметку на нити в этом измерении. Эта отметка должна быть видимой и точной, поэтому не торопитесь.

Шаг 4. Вытягивание 100 мм нити

После того как вы установите метку, вы будете использовать терминал для отправки 100 мм нити накала через хотэнд. Для этого введите команду G1 E100 F100. Принтер должен начать выдавливать через сопло 100 мм нити. Этот процесс займет около минуты. Когда процесс завершится, вы можете перейти к следующему шагу.

Шаг 5. Измерение во второй раз

С помощью штангенциркуля измерьте расстояние между входным отверстием экструдера или датчиком биения и вашей меткой. Длина здесь должна быть где-то около 20 мм. Если ваши измерения составляют ровно 20 мм, дополнительная калибровка не требуется, и вы можете вернуться к обычной печати.

Но если это расстояние больше 20 мм, значит, ваш принтер недостаточно экструдирует. Если он меньше 20 мм, значит, ваш принтер чрезмерно выдавливает. Но не беспокойтесь. Вы отрегулируете значение шага экструдера на миллиметр, чтобы идеально настроить экструдер на следующем шаге.

Шаг 6. Расчет правильных значений количества шагов на миллиметр

Чтобы настроить экструдер, вам потребуется выполнить несколько расчетов. Во-первых, вам нужно найти текущее значение шагов/мм вашего принтера. Чтобы определить это значение, отправьте команду M503 на принтер через терминал.

При этом должно быть возвращено несколько строк кода. Найдите строку с надписью echo: M92.В конце этой строки будет E-значение. Это значение указывает ваши текущие шаги/мм.

Далее вам нужно найти число физических шагов/мм. Вы рассчитаете это значение, вычитая размер после экструзии из 120. Допустим, ваш второй размер был 22 мм, например. В этом случае вы вычтете 22 мм из 120 мм, что даст вам 98 мм экструдированного филамента.

Затем вам нужно рассчитать, сколько шагов потребовалось вашему экструдеру, чтобы достичь нужного размера нити. Чтобы выполнить этот расчет, используйте число, которое вы записали для текущего значения E, умноженное на 100, что является количеством нити, которую должен выдавить ваш принтер.

Если бы значение E вашего экструдера было, например, 417,30, то вы умножили бы это число на 100, что равнялось бы 41 730 шагам, чтобы получить 98 мм экструдированного филамента.

Необходимый окончательный расчет – правильное количество шагов для экструдирования 100 мм нити. Чтобы получить это значение, вы разделите количество шагов экструдера из последнего уравнения на фактическое количество филамента в миллиметрах, экструдированного в предыдущем уравнении.

Например, вы должны разделить 41 730 на 98 мм, что равно 425,81 шага/мм. Это значение шагов/мм – это число, которое вы установите для значения E на следующем шаге.

Формулы:

120 – [расстояние от метки до экструдера или датчика биения] = [фактическое измерение экструдированного филамента в миллиметрах]
[E-значение] x 100 = [количество шагов для выдавливания фактического размера в миллиметрах]
[количество шагов экструдирования, фактическое измерение в миллиметрах] / [фактическое измерение экструдированного волокна в миллиметрах] = [правильных шагов/мм]

Шаг 7. Установка правильного шага на миллиметр

Последний этап калибровки – установка значения E на правильное количество шагов/мм. Для этого вы отправите на принтер команду M92 Exxx.x. Здесь вы замените крестиком правильное значение шагов/мм из последнего расчета.

Например, вы должны ввести M92 E425.8 в командную строку терминала, а затем нажать Enter. Затем вы сохраните это значение, отправив команду M500 на свой принтер. На этом этапе лучше всего перезагрузить принтер, чтобы вы могли перепроверить все свои настройки.

Шаг 8. Протестируйте и перепроверьте

После того как вы перезагрузили принтер, вам следует выполнить измерения, маркировку и вычисления еще раз. На этот раз ваш принтер должен выдавить ровно 100 мм нити, а между вашей меткой и экструдером должно быть ровно 20 мм.

Если это не так, вы можете ввести новое значение E на основе новых расчетов. Затем повторите тестирование, пока не получите идеальную калибровку.

Наслаждайтесь откалиброванным экструдером

3D-принтеры — невероятные машины. Но чтобы получить максимальную отдачу от вашего 3D-принтера, вам нужно убедиться, что вы правильно откалибровали экструдер. Эту задачу несложно выполнить, но нужно приложить немного усилий, чтобы все усовершенствовать. Следуя этому руководству, вы сможете избежать проблем с экструзией, и ваши 3D-отпечатки будут выглядеть потрясающе.

Обзор 3D-принтера с автоматическим выравниванием Anycubic Vyper: отличная производительность как для начинающих, так и для опытных пользователей

Слышите, слышите! Будущее за открытым бета-тестированием

Выравнивание B, чтобы получить идеальный первый слой. Кроме того, есть температурные башни, тесты натяжения и проблемы с наведением мостов. Все для того, чтобы мы могли получить максимальную отдачу от наших 3D-принтеров. Количество потраченной впустую нити и времени достаточно, чтобы заполнить весь завод по переработке в течение года, верно!? Я часто задавался вопросом: «Должен быть более быстрый и простой способ». Ну теперь есть! Команда FabControl выпустила 3DOptimizer (открытая бета-версия).

Для чего был создан 3DOptimizer

3DOptimizer – это уникальный программный инструмент для настройки основных параметров печати FFF для принтеров с открытыми материалами. Другими словами, это быстро поможет вам найти лучшие значения слайсера. FabControl заявляет, что

«Найти правильные настройки печати непросто. На данный момент существуют две крайние ситуации. Либо производители принтеров предлагают пользователям «черный ящик» с предопределенными настройками печати и ограниченным количеством материалов для печати (закрытые принтеры), либо производители принтеров оставляют пользователей наедине с десятками настроек печати и материалов (принтеры с открытыми материалами).< /p>

Из-за многофакторности процесса печати необходимо протестировать множество различных комбинаций параметров нарезки. 3DOptimizer предлагает способ сделать ваш процесс тестирования воспроизводимым и отслеживаемым с помощью системы систематического тестирования. В 3DOptimizer вы можете тестировать до 28 различных комбинаций параметров на одном отпечатке и, таким образом, гораздо быстрее определять оптимальные настройки печати».

Я связался с одним из членов команды, Кришсом Берзкалнсом. Он поделился, что это «начиналось как внутренний инструмент производителя оборудования для 3D-принтеров. Как только инструмент оказался полезным, было принято решение выделиться в отдельную компанию и продолжить разработку программного обеспечения».

Как работает программа

Во-первых, 3DOptimizer предлагает вам выбрать цель тестирования; сильнее, быстрее или лучше. Другими словами, если вам нужны механические характеристики отпечатков, выбирайте прочность. Вместо этого вы хотите сократить время печати без ущерба для успеха? Быстрее. Или как насчет лучшего качества внешнего вида? Лучше. Оттуда мастер настраивает тесты всего для четырех основных параметров:

Высота дорожки первого слоя и скорость печати первого слоя
Температура экструзии и скорость печати
Расстояние отвода
Соотношение множителя экструзии и скорости печати.

В результате выбранной цели тестирования большинство значений предварительно заполняются в соответствии с вашей целью. Затем мастер генерирует G-код, который создает ряд комбинаций параметров в одном и том же отпечатке. Следовательно, вы можете визуально увидеть влияние каждой настройки. Затем вы выбираете наилучшую комбинацию параметров; который используется в следующем тесте. После завершения всех тестов создается файл конфигурации, который вы можете загрузить и импортировать в программное обеспечение Slicer. В настоящее время в открытой бета-версии 3DOptimizer поддерживает Cura, Simplify3D и PrusaSlicer. Вот изображения моих тестов, для которых я использовал нить GST3D.

Для этого слайд-шоу требуется JavaScript.

Основные функции

Оптимизируйте настройки печати для любой комбинации материала/принтера.
Никакой симуляции — реальные тесты с настройками, подходящими именно для вашей машины.
Экономия времени – общее время выполнения всех 12 тестов составляет примерно 4 часа.
Загрузить настроенные параметры в виде файлов конфигурации слайсера.
Используйте воспроизводимый логический подход.
Определяйте тенденции — мгновенно просматривайте, как основные изменения влияют на результаты печати.
Экономия материала: при использовании сопла диаметром 0,4 мм во всех 12 тестах используется всего около 25 метров нити.
Делитесь и распространяйте объединенные настройки

Не ждите, действуйте сейчас, пока не поздно!

Поскольку 3DOptimizer находится в стадии открытого бета-тестирования до конца марта, зарегистрируйтесь прямо сейчас! До тех пор каждый может попробовать его и оставить отзыв о том, как его улучшить. В то время как FabControl всесторонне тестирует его внутри компании, обратная связь из реальной жизни и примеры использования в реальной жизни помогут улучшить его еще быстрее. Кришс также поделился, что в настоящее время они работают над добавлением настраиваемых начал и концов g-кода. Это позволит выполнить дополнительную настройку, например, добавить автоматическое выравнивание кровати или представить готовый отпечаток. Помните, что главная цель — избавиться от часов догадок, обычно связанных с разработкой процессов FFF/FDM.

Если вы хотите узнать больше о влиянии различных слайсеров на ваши отпечатки при использовании одних и тех же настроек, прочитайте мою статью об Artillery Genius.

более прочные части | больше стабильности | лучшее качество | более быстрая печать | меньше головной боли
от вашего 3D-принтера

ПЕЧАТЬ ЛУЧШЕ С ОПТИМИЗИРОВАННЫМИ НАСТРОЙКАМИ

Благодаря оптимизированным настройкам ваши 3D-принтеры и материалы лучше работают вместе.
3DOptimizer поможет вам определить правильные настройки для вашей точной настройки и печатать как профессионал.

ДО

Главная причина сбоев при печати — неправильные настройки печати.

ПОСЛЕ

Тот же 3D-принтер. Тот же материал. Оптимизированные настройки.

ПОСМОТРЕТЬ МИНУТНОЕ ВИДЕО

ЧТО ТАКОЕ 3DOPTIMIZER?

Простые настройки 3D-печати

3DOptimizer — это инструмент для разработки параметров 3D-печати для конкретной комбинации 3D-принтер/материал.
3DOptimizer работает с большинством 3D-принтеров FFF/FDM, поддерживающих gcode.
Вывод 3DOptimizer – это параметры конфигурации программного обеспечения для нарезки.

Как это работает?

ОПТИМИЗИРОВАТЬ НАСТРОЙКИ ЗА 4 ШАГА

< /p>

Пошагово следуйте инструкциям программы и получите оптимизированные настройки за несколько часов.

1. Определите свои настройки

Определите свой принтер и материал, а также выберите, хотите ли вы оптимизировать механическую прочность, скорость печати или визуальное качество.

2. Скачайте и распечатайте тесты

Программное обеспечение проведет вас через соответствующие тесты и создаст тестовые файлы для печати на основе ваших настроек и результатов предыдущих тестов.

3. Оцените образцы печати

Визуально осмотрите образцы печати и посмотрите, как выбранные вами настройки влияют на качество печати. Выберите наилучшие комбинации параметров.

4. Скачать профили нарезки

После прохождения от четырех до двенадцати тестов вы сможете загружать и использовать файлы конфигурации для самых популярных слайсеров — Simplify3D, PrusaSlicer и Cura (экспериментальная версия).

ДОСТУПНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

ОПТИМИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Наш метод тестирования представляет собой управляемую последовательность распечатанных тестов, а не моделирование.
Правильные настройки могут быть разработаны для самодельных, специализированных, изношенных или слегка неисправных принтеров.

3DOptimizer предоставляет тесты для параметров станка и материала.
Мы не фокусируемся на параметрах, связанных с геометрией, или настройках прошивки.

ТРИ ЦЕЛИ ТЕСТИРОВАНИЯ

ПРОЧНОСТЬ / СКОРОСТЬ / ВИЗУАЛЬНОЕ КАЧЕСТВО

Если вы печатаете функциональные детали, не полагайтесь на предопределенные профили, которые подходят для всех ситуаций.
Разные настройки могут работать, но прочность деталей может сильно различаться.

ЦЕНЫ НА ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ПЛАНЫ

ПОПРОБУЙТЕ БЕСПЛАТНО

Все учетные записи сохраняют сеансы тестирования после окончания оплаченного или пробного периода, чтобы вы могли вернуться к ним позже.
Студенты и преподаватели — обратитесь в службу поддержки после создания учетной записи, чтобы бесплатно активировать полный доступ.
Индивидуальные платные планы включают 7-дневную политику возврата денег без вопросов.

Правильная калибровка экструдера и горячего конца определяет разницу между ужасным отпечатком и потрясающе хорошим.

В процедурах здесь используется Pronterface (см. следующий рисунок). Pronterface используется для этой начальной настройки, потому что он прост в использовании. Pronterface был разработан и запрограммирован Климентом Яневым как интерфейс управления с открытым исходным кодом для 3D-принтеров RepRap. Получите полный пакет (называемый Printrun).

В отличие от бумажных 2D-принтеров, которые отображаются во всех приложениях как принтеры, большинству 3D-принтеров требуется хост-программа для подготовки, управления и отправки определенного файла G-кода. Таким образом, в этот момент вы не можете просто включить машину и нажать «Печать». Вам нужно сделать немного больше с 3D-принтером. Вот шаги, которые вы должны выполнить в Pronterface:

Подключите 3D-принтер к компьютеру через USB-кабель и включите принтер.
Выберите коммуникационный порт из списка.
Убедитесь, что выбрана правильная скорость. Для прошивки Marlin эта скорость обычно составляет 250 000.
Нажмите «Подключиться». Если порт связи и скорость установлены, в правом окне Pronterface вы увидите сообщение о входе в систему, указывающее, что соединение и связь активны. Это сообщение означает, что вы управляете принтером и что он готов принимать команды.

Выравнивание платформы печати вашего 3D-принтера

В первую очередь необходимо убедиться, что сопло горячего конца находится на заданном расстоянии от поверхности печати, а поверхность печати плоская и ровная.

Процедура зависит от одного 3D-принтера. Обычно это включает в себя затяжку или ослабление трех или четырех точек на рабочей платформе, которая обычно изготавливается из печатной платы и фиксируется или удерживается пружинными болтами, которые позволяют выровнять платформу.

Прежде чем выравнивать станину, убедитесь, что другие основные узлы вашего 3D-принтера, особенно подвижная каретка X и вертикальное перемещение Z, также выровнены и находятся на одинаковом расстоянии с каждой стороны.

Основным датчиком, который правильно отводит хотэнд от рабочего стола, является ограничитель оси Z. Обычно этот датчик представляет собой механический переключатель, который можно перемещать вверх и вниз, или магнитный датчик, который можно настроить на заданное расстояние, поворачивая небольшую поворотную ручку, известную как потенциометр. Обычно при достижении конечного положения загорается небольшой светодиод на датчике конечной остановки. Если ваша ось не останавливается или если светодиод не загорается, когда ось отправляется в исходное положение, возможно, в вашей прошивке установлена неправильная ориентация. В таком случае измените настройку X_ENDSTOP_INVERTING = true на false в файле configuration.h прошивки Marlin.

Если вы используете платформу с подогревом, убедитесь, что она включена и прогрета до полной температуры в течение нескольких минут (чтобы все расширилось до того места, где оно будет находиться при печати), прежде чем устанавливать механическое расстояние до сопла горячего конца. с кровати.

Проверьте работу концевых выключателей, дав по очереди команду каждой оси переместиться в исходное положение. (На следующем рисунке показаны соответствующие элементы управления в Pronterface.) Затем установите расстояние по оси Z так, чтобы сопло горячего конца располагалось на достаточном расстоянии от станины. Лучший способ сделать это — переместить печатающую головку в центр платформы. Для стандартного принтера RepRap это расстояние устанавливается путем перемещения X на 100 мм и Y на 100 мм.

Вы можете использовать элементы управления Pronterface для позиционирования печатающей головки для выравнивания платформы, установки правильного расстояния для сопла горячего конца и предварительного нагрева перед печатью.

Часто 3D-принтер помогает вам в этом процессе через ЖК-экран или пользовательский интерфейс. Возможно, вам придется вращать винтовое колесо, чтобы отрегулировать положение кровати. Затем датчик проверяет выравнивание и информирует вас, если требуется дополнительная регулировка. Когда все выровнено, вы можете продолжить печать, зная, что первый слой должен ложиться плавно и равномерно.

Расстояние, которое необходимо достичь, в некоторой степени зависит от размера сопла и от того, насколько хорошо вы выровняли рабочую поверхность. Отчасти по этой причине лист стекла (которое имеет тенденцию быть достаточно плоским) является хорошим выбором для рабочей поверхности. В качестве отправной точки убедитесь, что вы можете просунуть один лист офисной бумаги под сопло, когда оно находится в исходном положении Z. Проверьте этот зазор на равномерность во всех четырех углах и в центре. Используйте кнопки Z-движения в Pronterface, чтобы поднимать и опускать насадку. Затем вы можете переместить положение конечного упора Z по оси Z, чтобы активировать его на правильном расстоянии от печатной платформы. (Используйте лист офисной бумаги в качестве прокладки.) Когда вы возвращаете ось Z в исходное положение в Pronterface, нажимая кнопку Z Home (см. рис. 15-18), сопло должно подняться, а затем опуститься, пока не сработает концевой упор Z. Если расстояние по-прежнему неправильное, немного сдвиньте Z-ограничитель и снова нажмите кнопку Z Home.

Настройка контроля температуры горячего конца

Следующим этапом настройки является калибровка требований к контролю температуры вашего хот-энда. Для этой процедуры вы вводите команду m303 в правом нижнем углу экрана Pronterface и затем нажимаете «Отправить» (см. следующее изображение). Эта команда заставляет принтер выполнять несколько циклов нагрева и охлаждения; в конце этих циклов он дает вам настройки, которые необходимо ввести в прошивке для DEFAULT_Kp, DEFAULT_Ki и DEFAULT_Kd в файле configuration.h.

Команда m303 G-кода запускает процедуру автонастройки, которая вычисляет идеальные параметры контура управления для вашей прошивки.

Запишите значения, отображаемые для DEFAULT_Kp, DEFAULT_Ki и DEFAULT_Kd. Вы вводите эти значения в прошивку, когда завершаете последний этап калибровки.

Об этой статье

Эта статья взята из книги:

Об авторах книги:

Ричард Хорн (RichRap) работал инженером, маркетологом и дизайнером продуктов. Он ведет блог и делится идеями о том, как упростить 3D-печать для всех.Калани Кирк Хаусман имеет опыт работы в качестве консультанта по информационным технологиям, корпоративного архитектора, аудитора и ISO. Он проводит исследования по интеграции материалов, напечатанных на 3D-принтере, в учебные программы.

Читайте также: