20 наиболее распространенных проблем 3D печати (Часть 1)

Первоначально опубликованно garremmash на ресурсе http://3dtoday.ru

Добрый день уважаемое сообщество 3D Today! Я бы хотел представить вам перевод статьи Troubleshooting Guide to 20 Common 3D Printing Problems, который будет разбит на 2 части.

Проблемы с печатью бывают у каждого. У нас их было достаточно много, чтобы проанализировать и найти решения для 20 наиболее типичных проблем с 3D печатью. В этой статье мы делимся нашим опытом и надеемся, что вам теперь не придется тратить лишнее время на диагностику и решение возникших проблем.

Если вы не можете определить в чем заключается неисправность, сравните ее с описанием.

Проблема с 3D печатью #1: Деформация — Отклеивание первого слоя

Описание проблемы
В основе модели распечатка приподымается и не прилипает к платформе. Эта проблема также может спровоцировать горизонтальные трещины в верхних секциях распечатки.

Почему проблема возникла?
Деформация основы распечатки проиходит из-за особенностей пластика. ABS и PLA платик охлаждается очень быстро и именно это может привести к отлипанию первого слоя.

Решение проблемы 3D печати: Деформация распечатки
1. Используйте платформу c подогревом. Самое простое решение для этой проблемы — использование платформы с подогревом (heatbed) и установка температуры, чуть ниже температуры плавления пластика. Если вы правильно установите температуру, первый слой не будет отлипать от платформы. Температура платформы принтера зачастую устанавливается слайсером автоматически. Рекомендуемая температура для вашего пластика указана сбоку на упаковке или катушке.
2. Используйте клей. Если ваша распечатка проиподымается по краям, нанесите тонкий слой клея (или лака для волос) на платформу, чтобы увеличить сцепление(адгезию).
3. Попробуйте другую платформу. Смените платформу на платформу с бОльшей адгезией. Такие производители как Lulzbot используют покрытие PEI (Polyetherimide), которое обеспечивает хорошее сцепление даже без использования клея. XYZPrinting в некоторые принтеры кладут несколько кусков термоскотча для подложки. Это хорошее решение для ненагревающихся платформ. Zortrax 3D выбирают другое решение — перфорированую подложку, к которой распечатка прилипает, тем самым избавляя пользователя от проблемы деформации у основы.
4. Откалибруйте платформу. Неправильная калибровка платформы также может влиять на качество печати первого слоя. Проверьте уровень платформы и откорректируйте высоту, если это необходимо.
5. Увеличьте контакт между распечаткой и платформой. Часто эта проблема также возникает из-за недостаточно плотного контакта модели и подложки. Ее легко исправить с помощью ПО принтера, добавляя юбку или подложку.
6. Оптимизируйте настройки температуры. Если ни один метод не сработал, проверьте расширенные настройки ПО принтера и самого принтера. Попробуйте увеличить тепературу платформы на 5 градусов.
7. Обратите внимание на настройки вентилятора. Как правило, вентиляторы должны переключаться на полную мощность как только распечатка достигает высоты 0.5 миллиметров, но вы можете увеличить высоту до 0.75 милиметров, чтобы дать слоям остыть естветсвенным путем.
8. Даже если у вашего принтера нагревающаяся платформа, рекомендовано использовать клей (или лак) и постоянно регулировать уровень платформы.

Деформация 3D распечатки: чеклист для избежания проблем

Используйте платформу с подогревом
Используйте клей (лак) для большего сцепления
Вместо стеклянной платформы используйте каптон/термоскотч/клей/лак
Откалибруйте платформу
Добавьте платформу или подложку
Отрегулируйте настройки температуры и вентилятора

Проблема с 3D печатью #2: Смещение первого слоя (Слоновья нога)

Описание проблемы
Основа модели немного смещена.

Почему проблема возникла?
Как правило, основа модели смещается из-за веса распечатки, который давит на первый слой когда нижние слои еще не успели остыть. Часто случается с принтерами с подогревающейся платформой.

Решение проблемы 3D печати: Смещение первого слоя
1. Правильный баланс. Чтобы избавиться от проблемы смещения первого слоя, печатаемые модели должны быть достаточно охлаждены, чтобы выдерживать вес всей структуры. Здесь следует быть осторожным: чрезмерзное переохлаждение может привести к деформации первого слоя. Найти баланс достаточно сложно. Начните с понижения температуры платформы на 5 градусов (но не больше чем на 20 градусов от рекомендованой температуры). Если Bottom / Top Thickness установлена на 0.6 миллиметров, включайте вентилятор сразу на высоте чуть ниже.
2. Уровень платформы. Большинство проблем 3D печати связаны с неправильным уровнем платформы. Для каждого принтера существует особенный подход для калибровки уровня платформы. Чтобы определить необходимый вам, изучите рекомендации производителя. Распечатайте калибровочный кубик и посмотрите на качество подачи пластика. Калибровочный кубик поможет вам определить был ли пластик уложен ровно, и если сопло находится слишком близко к платформе и скребет расплавленный пластик или слишком высоко из-за чего пластик пузырится.
3. Поднимите сопло. Зачастую подъем сопла на небольшую высоту может помочь. Главное, не поднимать его слишком высоко.
4. Сделайте углы модели более плавными. Если ничего не помогает, попробуйте скосить углы основы модели. Конечно, это возможно сделать только в том случае, если вы создали модель самостоятельно или у вас есть доступ к исходному файлу. Начните с 5 миллиметров и 45º скоса и эксперементируйте, чтобы достичь лучшего результата.

Смещение первого слоя в 3D печати: чеклист для избежания проблем

Сбалансируйте температуру платформы и скорость вентилятора
Поднимите платформу принтера
Проверьте высоту спола
Сделайте углы модели более плавными

Проблема с 3D печатью #3: Другие проблемы с первым слоем

Описание проблемы
Первый слой выглядт неправильно, некоторые фрагменты отсутсвуют. Снизу есть ненужные линии.

Почему проблема возникла?
Такие проблемы с 3D печатью как правило указывают на то, что уровень платформы не был правильно установлен. Если сопло находится слишком далеко от платформы, внизу распечатки часто появляются ненужные линии или первый слой не прилипает. Если же сопло находится слишком близко к платформе, это может спровоцировать пузырение пластка.
Также обратите внимание не то, что платформа должна быть чистой. Отпечатки пальцев на платформе могут привести к тому, что первый слой не будет приставать к платформе.

Решение проблемы 3D печати: Другие проблемы с первым слоем
1.Установите уровень платформы. У каждого принтера есть свой процесс настройки уровня платформы. Например, последние модели Lulzbots используют автокалибровку, в то время как Ultimaker предлагают пошаговую инструкцию ручной калибровки. А вот чтобы настроить уровень платформы Prusa i3, вам понадобится потратить много времени на изучение вопроса.
2. Установите высоту сопла. Если сопло расположено слишком высоко, пластик не будет приставать к платформе, если слишком низко — сопло будет скрести распечатку.
3. Очистите платформу. Обязательно регулярно чистите платформу принтера, особенно если вы пользуетесь клеем. Отпечатки пальцев, пыль и остатки клея влияют на качество приставания модели к платформе.
4. Используйте клей(лак). Нанесите тонкий слой клея на платфому, чтобы увеличить сцепление модели с платформой. Не забывайте регулярно очищать платформу, т.к. излишки клея могут спровоцировать обратный эффект.
5. Используйте текстурируванную подложку для неподогреваемых платформ принтеров.

Другие проблемы с 3D печатью: чеклист для избежания проблем

Проверьте уровень платформы
Проверьте высоту сопла
Очистите платформу
Используйте клей
Используйте текстурированые подложки для холодных платформ

Проблема с 3D печатью #4: Смещение слоев в модели

Описание проблемы
Слои смещаются в средине распечатки.
Ремни принтера не достаточно туго закреплены. Верхняя пластина не прикреплена и двигается независимо от нижней пластины. Один из стержней в оси Z не идеально ровный

Решение проблемы 3D печати: Смещение слоев в модели
1. Проверьте ремни. Прежде всего, проверьте насколько туго натянуты ремни: они не должны висеть свободно, но и не должны быть слишком затянуты. Если вы потянете за ремни, то должны почувствовать легкое сопротивление. Если же вы почувствуете, что верхний ремень туже, чем нижний, это верный знак того, что они не достаточно хорошо натянуты.
2. Проверьте крышку. Проверьте крышку, стержни и другие детали сверху принтера (если у вас coreXY). Убедитесь, что все детали правильно закреплены.
3. Проверьте винты по оси Z. Многие производители принтеров чаще используют резьбовые шпильки чем трапецеидальный винты и хотя оба выполняют свою работу, резьбовые шпильки имеют тенденцию со временем гнуться. Не надо разбирать принтер, чтобы проверить, ровные ли стержни. Просто используйте ПО, например Printrun, чтобы передвигать печатающую головку распечатку вврех и вниз. Если один из стержней Z оси погнут, вы обязательно это заметите. К сожалению, практически невозможно выпрямить погнутую шпильку, но с другой стороны, это отличный повод заменить старые резьбовые стержни на трапецидальные винты.

Смещение слоев: чеклист

Проверьте натяжение ремней
Проверьте не двигается ли верхняя крышка
Убедитесь, что шпильки по оси Z ровные

Проблема с 3D печатью #5: Отсутствующие слои

Описание проблемы
Пробелы в модели появляются из-за того, что некоторые слои отсутвуют (частично или полностью).
Принтер не смог произвести необходимое количество пластика для пропечатки отсутвующих слоев. В 3D печати эта проблема также известна как недостаточное эксрудирование. Суть проблемы может заключаться в самом пластике (например, разный диаметр материала),в катушке, в подающем механизме (экструдере) или в забитом сопле.
Трение может спровоцировать застревание пластика. Также причина может быть в том, что винты(шпильки) по оси Z неправильно выровняны линейными подшипниками.
Также возможна проблема винтов(шпилек) по оси Z и с самими подшипниками.

Решение проблемы 3D печати: Отсутствующие слои
1. Механическая проверка. Если вдруг вы обнаружили отсутсвующие слои в печати — самое время немного позаботиться о вашем принтере. Начните с проверки винтов(шпилек) и убедитесь, что они плотно прикреплены к подшипниками или зажимами.
2. Проверка выравнивания стрежней. Убедитесь, что все винты(шпильки) выровняны и не смещены. Выключите питание и аккуратно передвиньте печатающую головку по осям X и Y. Если есть какое-либо сопротивление, значит что есть какие-то проблемы. Достаточно легко понять в чем именно заключается проблемы — в слегка погнутом стержне или подшипниках.
3. Изношенные подшипники. Изношенные подшипники издают шум. Также вы сможете почувствовать дребезжание печатающей головки, при этом принтер слегка вибрирует. В этом случае, отключите питание и подвигайте печатающую головку по осям X и Y чтобы обнаружить где находится изношенный подшипник.
4. Проверьте масло. Не забывайте регулярно смазывать подвижные механизмы принтера. Для смазки идеально подходит масло для швейных машинок — его можно купить в любом хозяйственном магазине по приемлемой цене. Перед тем как нанести масло, убедитесь что шпильки(винты) чистые. Если на шпильках(винтах) есть грязь или остатки материалов печати, очистите их.
Потом подключите к принтер через программу (например, Pronterface), чтобы поперемещать печатающую головку по осям Х и Y и проверить, что шпильки равномерно смазаны. Если вы нанесете немного больше масла, просто вытрите излишки.
5. Недостаточное экструдирвание. Последней причиной проблемы может быть недостаточное экструдирование. Решений этой проблемы может быть много и все они описаны в 9 разделе.

Чеклист

Проверьте механизм принтера, чтобы убедиться, что подвижные элементы туго закреплены.
Перепроверьте конструкцию принтера и выравнивание
Проверьте нет ли изношенных подшипников и погнутых шпилек
Используйте немного масла для смазки деталей

Проблема с 3D печатью #6: Трещины в высоких объектах

Смещение слоев: чеклист

Проверьте натяжение ремней
Проверьте не двигается ли верхняя крышка
Убедитесь, что шпильки по оси Z ровные

Проблема с 3D печатью #5: Отсутствующие слои

Чеклист

Проверьте механизм принтера, чтобы убедиться, что подвижные элементы туго закреплены.
Перепроверьте конструкцию принтера и выравнивание
Проверьте нет ли изношенных подшипников и погнутых шпилек
Используйте немного масла для смазки деталей

Проблема с 3D печатью #6: Трещины в высоких объектах

Описание проблемы
Трещины по бокам модели, чаще всего в высоких моделях.
Проблема может возникнуть неожиданно, и чаще всего возникает в больших принтерах, особенно если вы не следите за их работой.
На верхних слоях материал охлаждается быстрее, так как тепло от платформы не достигает необходимой высоты. Из-за этого адгезия верхних слоев ниже.

Решение проблемы 3D печати: Трещины в высоких объектах
1. Температура экструдера. Начните с увеличения температуры экструдера — лучше всего поднять ее на 5-10ºC. Сбоку на коробке от пластика вы найдете наивысшую температуру для пластика, постарайтесь не подымать температуру до этого значения.
2. Направление и скорость вентилятора. Перепроверьте ваши вентиляторы и убедитесь, что они направлены на модель. Если направление правильное, уменьшите их скорость.

Чеклист

Проверьте максимально возможный нагрев экструдера и повышайте текущую температуру на 10ºC за одну попытку.
Проверьте направление и скорость охлаждающих вентиляторов.

Проблема с 3D печатью #7: Дыры на верхнем слое

Описание проблемы
Дыры и щели на верхней поверхности распечатки.
Две наиболее распространенные причины этой проблемы — неправильное охнаждение верхнего слоя и недостаточно толстый верхний слой.

Решение проблемы 3D печати: Дыры на верхнем слое
1. Диаметр нити ( филамента). Зачастую проблема случается с пластиком диаметра 1.75 mm. Дыры в верхнем слое — это проблема всех 3D принтеров, но, чаще всего она случается с принтерами, которые используют пластик диаметром 1.75 mm, чем на принтерах, котоыре печатают нитью больше 2.85mm.
2. Проверьте расположение вентилятора. Охлаждение может спровоцировать эту проблему, так что прежде всего проверьте вентиляторы. Когда принтер начинает печать, вентиляторы установлены на минимальную скорость или вообще выключены. После печати первого слоя, вентиляторы начинают работать. Проверьте, начинают ли они работать, а также проверьте продолжают ли они работу когда печать закончена. Если все хорошо, перепроверьте правильно ли установлено направление вентилятора — они должны обдувать модель.
3. Установите скорость вентилятора в G-Code. Еще одна проблема охлаждения связана с чрезмерным количеством пластика при печати верхнего слоя. Он должен остывать быстро, чтобы не проваливаться между уже распечатанными поддерживающими элементами. Скорость обдува может быть отрегулирована с помощью G-Code (как правило, G-Code для Fan On это M106 и M107 Fan Off). Также установите скорость вентилятора на максимум для верхних слоев.
Например, для кубика 1см x 1см высота верхего слоя будет 0.1 мм. В этом случае при формировании G-кода через CURA для Prusa i3, G-код указывает, что количество слоев для кубика 100. Учитывая то, что для верхнего и нижнего слоя мы указали высоты 0.6 мм, стоит редактировать значение на LAYER:94
4. Увеличьте толщину верхнего слоя. Одно из самых простых решений проблемы — это увеличение толщины верхнего слоя. В большинстве приложений вы сможете настроить толщину с помощью расширенных настроек ‘Bottom / Top Thickness setting’. Вам необходимо увеличить толщину верхнего и нижнего слоя до 6 раз(крат) по сравнению с другими слоями и до 8 для меньших сопел и пластика. Если высота слоя равняется 0.1mm, то высота верхнего и нижнего слоев должна быть 0.6mm. Если в верхнем слое все равно есть дыры и проплешины, увеличьте тощину до 0.8mm.

Чеклист:

Используйте филамент большего диаметра
Убедитесь, что направление и скорость вентиляторов правильные
Вручную установите скорость вентиляторов
Увеличьте толщину верхнего слоя

Проблема с 3D печатью #8: Волоски, паутина

Описание проблемы
При печати образуются «паутинки» или «волоски» между элементами модели.
Когда головка принтера перемещается по открытой повехности (без экструдирования), то есть переходит с одного объекта на другой, пластик стекает из сопла.

Решение проблемы 3D печати: Волоски, паутина
1. Включите втягивание(откат/retract). Втягивание — важный фактор для качества готовой модели и он может быть включен в слайсере. Он функционирует достаточно просто и работает по принципе втягивания нити назад в сопло перед тем как головка начинает двигаться. Суть заключается в том, что он предотвращает вытекание пластика из сопла, которые и создают «паутинку» между объектами.
2. Активация втягивания в настройках. Большинство приложений, таких как Cura, предлагают активацию втягивания в настройках, и это настроено по умолчанию. Тем не менее, если вы хотите больше опций, вы можете настроить их дополнительно. Например вы можете настроить минимальный путь головки перед активацией втягивания.
3. Минимальная дистанция (мм). Если втягивание не работает правильно, самый простой способ это исправить — это уменьшить минимальную дистанцию. Снижайте ее на 0.5mm пока ворсистость не исчезнет. Активируйте втягивание (ретракт) чтобы увеличить скорость печати.
4. Просто обрежьте их. Не самое изысканное решение, но оно имеет право на жизнь. Аккуратно обрежьте паутинку.

Чеклист:

Включите втягивание
Настройте минимальную дистанцию перед втягиванием
Обрежьте паутинку скальпелем

Проблема с 3D печатью #9: Недостаточное экструдирование

Описание проблемы
Недостаточное экструдирование возникает, когда экструдер не может выдавливать достаточно материала (или не может делать это достаточно быстро). Это приводит к тому, что слои слишком тонкие, в слоях появляются нежелательные проплешины или слои полностью отсутсвуют).
У этой проблемы есть несколько причин. Прежде всего, диаметр нити может не соответсвовать диаметру, установленному в слайсере. Также, количество экструдированого материала может быть ниже из-за неправильного настроенной прошивки. Другая проблема — сопло может быть засорено и это будет провоцировать недостаточное экструдирование.

Решение проблемы 3D печати: Недостаточное экструдирование
1. Проверьте диаметр филамента. Начните с самого простого решения — проверьте настройки диаметра нити в слайсере. Если вы неуверены в диаметре нити и рекомендованной температуре, проверьте информацию на упаковке.
2. Измерьте нить. Если вы так и не смогли получить ожидаемый результат и выделение филамента остается проблемой, воспользуйтесь штангенциркулем, чтобы проверить диаметр филамента. После измерения откорректируйте настройти слайсингового ПО. (примечание автора — если у вас боуден хотэнд, то необходимо выкрутить фитинг из хотэнда, ввести команду (к примеру в Pronterface) M302: Allow cold extrudes и выдавить метр пластика. Если выдавится больше или меньше, то у вас неверно указано число шагов (steps per mm) для экструдера. Если у вас директ хотэнд, то тогда необходимо выкрутить сопло (сопло выкручивается только на горячую!). Так же стоит отметить, что даже при корректно выставленном значении steps per mm при втягивании пройденное расстояние будет меньше, чем при выдавливании. Это обусловлено тем, что при втягивании испытывается большее сопротивление)
3. Проверьте печатающую головку. После начала печати большинство принтеров приподымают печатающую головку над основой модели. Проверьте чистое ли сопло.
4. Установите коэфициент экструдирования. Если нет разницы между реальным диаметром экструзии и настройками ПО, проверьте настройки множителя экструзии (или скорость потока или компенсацией потока), возможно, они слишком низкие. Каждое слайсинговое приложение решает проблему по-своему, но попробуйте увеличить коэфициент на 5% и перезапустите процесс печати.
5. Откройте окно Edit Process Settings в Simplify3D и перейдите во вкладку Extruder — коефициент экстредирования должен быть установлен на 1.0 что соответует 100%. Откройте вкладку Material в Cura и увеличьте настройки Flow (вам может понадобится включить Flow в окне Preferences).

Чеклист:

Проверьте диаметр филамента
Используйте штангенциркуль, чтобы перепроверить диаметр филамента
Проверьте, чистый ли
Увеличивайте коэфициент экструдирования на 5% за раз

Проблема с 3D печатью #10: Избыточное экструдирование

Описание проблемы
Избыточное экструдирование означает, что принтер поставляет больше материала, чем необходимо. Это сказывается на том, что на распечатке есть излишки филамента.

Решение проблемы 3D печати: Избыточное экструдирование
Как правило, причина этой проблемы в том, что коэфициент экструдирования или потока в слайсере слишком высокий.
1. Коэфициент экструдирования. Откройте слайсер и проверьте, что вы правильно выбрали коэфициент экструдирования.
2. Настройки (flow) потока. Если с коэфициентом экструдирования все верно, уменьшите параметр Flow в настройках ПО вашего принтера.

Чеклист:

Проверьте правильно ли установлен коефициент экструдирования
Уменьшите настойки flow (потока) филамента

Автор: Cоциогнозис, футурология, коллективы выживания. История: ответы на вопросы

Семён Резниченко (псевдоним историка И.Ю. Васильева) — футуролог, социальный аналитик, философ, публицист. Семён Резниченко — автор концепции Социогнозиса— современного учения о циклическом развитие человечества. Оно описывает историю людей как периодичность развития и упадка, расширения и сужения. Cоциогнозис, футрология, коллективы выживания, 3d-технологии, альтернативная энергетика, Посмотреть все записи автора Cоциогнозис, футурология, коллективы выживания. История: ответы на вопросы