Зачем нужна калибровка экструдера 3D-принтера и как ее грамотно выполнить?

При создании объемной модели на 3D-принтере можно столкнуться с низким качеством печати. Изменение параметров слайсера не дает результатов, и распечатанная деталь получается бесформенная, видны расслаивающиеся структуры, провалы слоев и прочие подобные дефекты. Это означает, что пришла пора откалибровать экструдер.

• Калибровка экструдера 3D-принтера
• Признаки того, что надо откалибровать экструдер
• Настройка экструдера 3D-принтера: пошаговая инструкция
  • Инструменты
  • Калибровка экструдера
  • Калибровка температуры
  • Калибровка подачи филамента
• Ошибки и способы их избежать

Калибровка экструдера 3D-принтера

Калибровка экструдера — это изменение настроек принтера, направленное на запись новых параметров скорости протяжки прутка филамента и изменение температурного режима хотенда. Принтер калибруют, если многочисленные пробы перенастройки слайсера не привели к улучшению качества печати.

Если отказаться от процедуры калибровки, добиться точности воспроизведения пространственного объекта из цифровой модели будет невозможно. Это связано с тем, что диапазон настроек слайсера не предусматривает полного устранения нарушений, возникающих в управляющих командах прошивки печатающего устройства.

 Внимание!  Прежде чем приступать к калибровке, следует проверить настройки слайсера, а именно тип филамента и диаметр прутка, а также чистоту сопла. Неверная конфигурация может оказаться причиной плохого качества печати.

Признаки того, что надо откалибровать экструдер

При осмотре распечатанных моделей могут наблюдаться дефекты:

• Отдельные слои тонкие, заметны впадины, слои отсутствуют и между ними есть щели. Это сигнал о том, что пластика подается мало. Так проявляется недостаточное экструдирование.
• Противоположная проблема — переэкструзия. Если через сопло выдавливается слишком много пластика, по краям модели будут образовываться наплывы и нависания, контур детали искажается.

Чтобы получить более или менее приемлемое качество печати, приходится в настройках изменять коэффициент подачи филамента, он же «поток», или flow rate. Значительные сдвиги в одну или другую сторону сигнализируют о неверной калибровке.

Настройка экструдера 3D-принтера: пошаговая инструкция

Процесс калибровки экструдера не так прост: нужно разбираться в G-коде, уметь работать с разделами слайсера, открывающими доступ к программной настройке прошивки, знать порядок действий для измерения параметров и внесения новых значений в память принтера.

Инструменты

Для измерений нужно подготовить:

• штангенциркуль или металлическую линейку;
• ручку и бумагу;
• филамент с минимальной усадкой;
• компьютер с установленной программой Repetier Host.

Между принтером и ПК устанавливают соединение, вставив в порт USB идущий в комплекте к печатающему устройству кабель.

Калибровка экструдера

Перед тем как пытаться менять программные коды, необходимо проверить работу механических компонентов. Неполадки в узле подачи филамента могут стать причиной проявления дефектов печати. В первую очередь производится регулировка прижимного ролика (если это допускается конструкцией принтера). Если прижимной механизм работает корректно, износ шестерен протяжки прутка отсутствует, нужно переходить к следующему этапу калибровки — настройке количества филамента, которое подает шаговый двигатель.

Для этого снимают направляющую трубку и отрезают торчащий из нее кончик проволоки.

 Внимание!  В принтере стоит защита, предотвращающая включение шагового двигателя, если хотенд холодный. Нужно или отключить защиту командой M302 P1, или нагреть экструдер до рабочей температуры, отправив G-код M109 S225.

Далее выполняют следующие шаги:

• подключение принтера к ПК;
• запуск слайсера Repetier Host;
• отправка G-кода G01 F200 E100, означающего «выдавить 100 м пластика со скоростью 200 мм в минуту»;
• измерение длины вышедшего прутка.

Если полученное значение меньше или больше 100 мм, требуется скорректировать настройки шагового двигателя. Для этого нужно найти значение, установленное в прошивке принтера, запустив команду M502. Например, в программе записано число 95,5.

Теперь следует вычислить новое значение по формуле Y × L / l, где

• Y — число, найденное в программе (95,5);
• L — длина прутка, которая была задана (100 мм);
• l — длина, на которую фактически протянут филамент (например, 98 мм).

95,5 × 100 / 98 = 97,4 (округлить до десятых).

Это и будет новое значение Estepps/mm.

Для записи корректировки нужно найти в меню параметр Estepps/mm и ввести полученное значение. Для сохранения в памяти принтера следует запустить команду M500.

Калибровка окончена. Для проверки повторяем контрольную подачу филамента.

Калибровка температуры

Температура термистора калибруется следующей командой: M303 E0 S235 C8 U, где:

• Е0 — номер экструдера (0 означает 1-й экструдер);
• S235 — температура нагрева 235 °C;
• С8 — число циклов;
• U — ключ на сохранение параметров.

После окончания калибровки обязательно дать команду M500, обеспечивающую сохранение калибровок в памяти принтера.

Для упрощения процедуры вместо работы с консолью, куда, как правило, вводят команды, нужно создать файл с расширением .gcode:

• создать файл в «Блокноте»;
• записать в нем команды:
  • M106 S127
  • M303 E0 S235 C8 U
  • M500
  • M300 S500 P1
• нажать «Сохранить как» и присвоить имя calibrovka.gcode.

Этот файл нужно будет запустить на 3D-принтере.

 Справка.  Первая команда включит вентилятор на 50 %, что увеличит точность калибровки, а последняя заставит принтер подать звуковой сигнал об окончании калибровки.

Калибровка подачи филамента

Настройку подачи пластика начинают с печати тестового кубика. В слайсере выставляют настройки:

• величина потока: 100 %;
• без заполнения;
• число линий стенок: 1;
• без крышки (число слоев крышки — 0).

В чекбоксах таких параметров, как «Чередующаяся стенка» и «Режим вазы», галочки снимают.

Нужно найти среднее значение толщины стенки. Для этого штангенциркулем каждую из стенок измеряют минимум в трех местах. Полученные значения складывают и делят на число замеров. К примеру, результат равняется 0,45. Подставляем в формулу величины потока 100 % × p / k, где:

• p — диаметр сопла;
• k — коэффициент средней величины измерений, который получился после замеров тестового кубика.

100 × 0,4 / 0,45 = 88,(8)

Полученное значение округляют до десятых и вносят в настройки программы.

Корректность настроек проверяют, распечатывая еще один тестовый кубик и произведя замеры. Итоговый результат должен равняться числу p.

Ошибки и способы их избежать

1. После перезагрузки принтера калибровка не сохраняется. Причина: не была дана команда на запись изменений в ПЗУ EEPROM. По окончании калибровки и внесения изменений в параметры нужно запустить G-код M500.
2. После проведенных манипуляций качество печати изменилось незначительно или даже ухудшилось. Причина: неверно сделаны измерения. Для увеличения точности следует выполнять цикл замеров и высчитывать среднее значение, это позволит минимизировать погрешности измерения.

Калибровка экструдера даст возможность добиться высокого качества 3D-печати. Не стоит пренебрегать этим этапом настройки принтера. Педантичное следование алгоритму настройки и тщательное измерение необходимых для калибровки показателей обусловят максимально точный результат.