Семен Резниченко (Игорь Васильев)

ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА 3D-ПЕЧАТИ

Изначальная публикация: Техномагазин 3D- печати URL.: https://3dpt.ru/page/faq

Данное руководство станет для вас хорошим подспорьем в улучшении качества 3D-распечаток. Мы составили большой список наиболее часто встречающихся проблем, не забыв и о настройках программного обеспечения, и все это поможет вам все эти проблемы решить. Что особенно ценно — в этом руководстве много реальных картинок, которые позволяют легко идентифицировать те или иные проблемы 3D-принтера. Итак, приступим

3D принтер не печатает — нет экструдирования при начале печати

Эта проблема довольно часто возникает у пользователей новых 3D-принтеров, но, к счастью, ее очень просто разрешить! Если ваш экструдер не начинает с началом выполнения задания продавливать пластик, на это есть четыре возможных причины. Ниже мы пройдемся по каждой из них и объясним, какими настройками можно устранить эту проблему.

Экструдер не был подготовлен (заполнен) перед началом печати
У большинства экструдеров есть дурная привычка протекать пластиком, когда они не работают, но при этом находятся при высокой температуре. Горячий пластик внутри сопла просачивается через хот-энд, в результате чего внутри сопла возникают пустоты, откуда пластик вытек. Протечка в состоянии покоя может возникнуть перед началом печати, когда идет предварительный прогрев экструдера, а также в конце печати, когда экструдер начинает постепенно остывать. Если часть пластика из экструдера вытекла, при следующем экструдировании, скорее всего, понадобится несколько секунд, прежде чем пластик снова начнет выходить из сопла. Когда вы попытаетесь начать печатать после того, как пластик вытек из экструдера, вы можете заметить некоторую задержку перед началом экструдирования. Чтобы решить эту проблему, непосредственно перед началом работы убедитесь, что вы подготовили экструдер таким образом, чтобы сопло было заполнено пластиком и готово к экструдированию. Стандартный прием состоит в том, чтобы напечатать так называемую «юбку» (skirt). Эта «юбка» — кольцо, обводка, контур вокруг вашей будущей детали, и пока оно печатается, экструдер заполняется пластиком. Если вы чувствуете, что требуется дополнительная подготовка, можно увеличить количество печатаемых «юбок», соответствующие настройки имеются в ряде программ для 3D-печати. Некоторые пользователи предпочитают предварительно экструдировать филамент «вручную». Такой процесс в панели управления часто называется Jog Control.

Сопло начинает работать слишком близко к платформе
Если сопло находится слишком близко к платформе печати, пространства для выходящего из экструдера пластика может оказаться недостаточно. Отверстие на конце сопла по сути оказывается блокированным, так что пластику некуда деваться. Явным образом на такого рода проблему указывает ситуация, когда пластик не экструдируется на первый, а то и на второй слой, а где-то с третьего или четвертого, по мере того как платформа опускается по вертикальной оси, все нормализуется. Эта проблема очень просто решается настройкой G-Code, который находится под одноименной вкладкой программы 3D-печати. Там вы можете очень тонко подстроить позицию по оси Z без того, чтобы менять какие-то настройки непосредственно в железе. Например, если вы введете значение 0,05 мм для смещения G-Code по оси Z, перед печатью сопло будет отведено на расстояние 0,05 мм от платформы. Продолжайте с небольшим шагом увеличивать это значение до тех пор, пока между соплом и платформой не окажется достаточного пространства для выхода пластика.

Филамент сточился о приводную шестеренку
В большинстве 3D-принтеров для проталкивания филамента вперед или назад используется небольшая зубчатая шестеренка подачи. Ее зубцы цепляются за филамент, что позволяет точно контролировать положение нити. Однако если вы заметили возле принтера большое количество пластиковой стружки или есть ощущение, что какой-то участок филамента «потерялся», возможно, что приводная шестеренка «сгрызла» слишком много пластика. Если такое случилось, шестеренке, когда она пытается протолкнуть филамент вперед или назад, не остается ничего другого, как продолжать вгрызаться всё глубже и глубже. Пожалуйста, обратитесь к разделу Филамент стачивается, где даны указания о том, как решить эту проблему.

Экструдер засорен
Если ни один из вышеописанных вариантов для вашего случая не подходит, тогда, вероятнее всего, у вас засорился экструдер. Это может случиться тогда, когда в сопло попадает всякого рода мусор, когда горячий пластик слишком долго находился внутри экструдера, или если экструдер недостаточно охлаждается и филамент начинает размягчаться не там, где следует. Прочистить сопло можно механически, для этого многие магазины предлагают специальные иглы и сверла для прочистки сопла экструдера, так же рекомендуем воспользоваться методом холодной протяжки, поищите в интернете как это сделать: прочистка сопла экструдера 3D-принтера. Последняя мера, если ничего не помогает, проблема с забившимся экструдером решается путем его разборки, и перед тем, как взяться за это дело, полезно связаться с производителем или продавцом вашего принтера. Сопло и термобарьер можно погрузить в растворитель, тем самым химически прочистить налипший пластик, затем механически вычестить из него весь нагар.

Распечатка не прилипает к платформе 3D–принтера

Очень важно, чтобы первый слой распечатки надежно прикрепился к платформе принтера так, чтобы все остальные слои использовали бы его как фундамент. Если первый слой к платформе не прилип, в дальнейшем возникнут проблемы. Решить это недоразумение можно массой различных способов, так что мы укажем лишь на самые типичные причины и объясним, как их устранить.

Платформа печати не выровнена
Многие принтеры позволяют подстраивать положение платформы печати с помощью нескольких винтов или ручек. Если это ваш случай и у вас проблемы с прилипанием первого слоя, самое первое, что надо сделать, — убедиться, что ваша платформа печати ровная и не перекошена. Если наблюдается перекос, одна из сторон платформы может оказаться слишком близко к соплу, тогда как другая будет слишком далеко. Чтобы получить как можно более качественный первый слой, платформу печати следует соответствующим образом подогнать. В большинстве программ для 3D-печати есть соответствующий мастер установки, который проведет вас по всем этапам выравнивания платформы. Обычно его, Bed Leveling Wizard, можно найти где-то в меню Tools.

Сопло начинает работать слишком далеко от платформы
После того как вы надлежащим образом выровняли платформу, вы должны еще убедиться, что сопло начнет работать на правильной высоте от платформы. Ваша задача — установить экструдер на идеальном расстоянии от платформы печати: не слишком далеко и не слишком близко. Чтобы печатаемый объект лучше держался на платформе, полезно, чтобы филамент слегка в нее вминался. Вы, конечно, можете всё настроить непосредственно на принтере, но, как правило, гораздо проще (и гораздо точнее!) это получается через программу. Обычно соответствующие параметры можно найти в меню наподобие Edit Process Settings → G-Code. Там можно выставить глобальное значение для смещения G-Code по оси Z, подстроив его исключительно точно. Например, если вы установите это смещение в -0,05 мм, сопло начнет печатать на 0,05 мм ближе к платформе. Не перестарайтесь, задавайте только совсем небольшие смещения. Каждый слой вашего объекта обычно имеет толщину около 0,2 мм, так что «небольшие» смещения следует понимать в таких масштабах.

Первый слой распечатывается слишком быстро
Когда вы распечатываете на платформу первый слой пластика, вам надо, чтобы этот первый слой, перед тем как на него будет выложен второй, хорошо прикрепился к поверхности. Если вы печатаете первый слой слишком быстро, пластик может не успеть прикрепиться к платформе. По этой причине, как правило, оказывается очень полезным печатать первый слой на более низкой скорости. У большинства слайсеров такая опция имеются. Найти ее можно ориентировочно в меню Edit Process Settings → First Layer Speed. Например, если установить этот параметр в 50%, то первый слой будет печататься на 50% медленнее остальных. Если вам кажется, что и этого недостаточно, попытайтесь изменить его еще.

Настройки температуры или охлаждения
Пластик по мере охлаждения сжимается. Для наглядности представьте себе, что вы печатаете ABS-пластиком объект, имеющий 100 мм в поперечнике. Если экструдер печатает пластиком при температуре 230 °С, а пластик этот выкладывается на холодную платформу, он, выйдя из хот-энда, скорее всего, остынет довольно быстро. У некоторых принтеров есть специальные охлаждающие вентиляторы, которые позволяют ускорить этот процесс. Если объект из ABS остывает при комнатной температуре в 30 °С, ребро длиной в 100 мм сожмется почти на 1,5 мм! Платформа печати при этом таких линейных искажений не претерпевает, она вообще обычно поддерживается при постоянной температуре. В силу этих обстоятельств пластик по мере остывания будет стремиться отсоединиться от платформы. И это важный момент, который следует иметь в виду при печати первого слоя. Если вы замечаете, что сначала слой как будто и прилипает к платформе, но потом, остывая, начинает отставать, возможно, причина именно в настройках температуры и охлаждения.

Многие принтеры, которые предназначены для печати материалами, разогретыми до высоких температур (например, ABS), имеют функцию подогрева платформы, которая помогает бороться с этими проблемами. Если платформа подогрета до 110 °С и эта температура поддерживается в течение всего процесса печати, это обеспечит нагрев первого слоя, и он не будет сжиматься. Поэтому, если у вашего принтера платформа с подогревом, вы можете попробовать его включить, чтобы первый слой не остывал. В целом надо иметь в виду, что PLA хорошо прилипает в том случае, если он подогрет до 60-70 °С, а ABS лучше работает при подогреве до 100-120 °С. В программах управления печатью всё это настраивается. В соответствующем меню, например Edit Process Settings → Temperature, надо выбрать из списка нужную платформу и указать для нее температуру первого слоя. Значение температуры обычно можно изменить после двойного клика на этот параметр.

Если у вашего принтера есть охлаждающий вентилятор, вы можете попробовать его выключить на время печати нескольких первых слоев, чтобы они не остывали слишком быстро. Это тоже, как правило, находится в меню Edit Process Settings, во вкладке Cooling. Здесь можно выставить скорость работы вентилятора для выбранных уровней. Например, вы можете захотеть, чтобы первый слой печатался при выключенном вентиляторе, но чтобы по достижении пятого слоя он включился на полную мощность. Тогда вам потребуется установить две метки в соответствующем списке. Слой 1 — при 0% скорости вентилятора, слой 5 — при 100% скорости. Если вы используете пластик ABS, то вентилятор обычно отключается на все время печати, так что одной метки (слой 1 — 0%) будет достаточно. Если вы по какой-то причине работаете в очень ветреных условиях, вам может также понадобиться защитить принтер от ветра. При печати мостов и нависающих элементов ABS-ом охлаждение лучше включить, так пластик будет быстрее охлаждаться и затвердевать.

Поверхность платформы печати (лента, клей, другие материалы)
Разный пластик по-разному прилипает к разным покрытиям. Поэтому у многих принтеров в комплекте идут специальные материалы, которыми предлагается покрывать платформу для печати. Например, в комплекте некоторых принтеров есть лист FIXPAD — к которому очень хорошо прилипает PLA, ABS, HIPS, SBS. Другие производители предлагают специальные самоклеящиеся пленки для стола 3D-принтера. Если вы собираетесь печатать прямо на эти поверхности, перед началом работы всегда полезно убедиться в том, что на них нет пыли, жира или масла. Достаточно промыть их водой или изопропиловым спиртом — и эффект будет весьма ощутим.

Если у вашего принтера нет такого специального материала для усиления сцепления с платформой печати, у вас все равно есть масса вариантов! Существует много разных типов лент, к которым хорошо прилипают распространенные в 3D-печати пластики. Полоски таких лент просто наклеиваются на платформу, а потом легко удаляются или заменяются по мере надобности, если вы захотите печатать другими материалами. Например, PLA довольно неплохо прилипает к синей малярной ленте, а ABS любит каптон, который известен также как полиамидная пленка. Многие пользователи добились больших успехов, работая с временно наносимым на платформу клеем или разного рода спреями. Это может быть лак для волос, клей-карандаш или более хитрые липкие субстанции, которые позволят решить проблему, если больше ничего не помогает. Просто экспериментируйте и найдите то, что в вашем случае будет работать лучше всего.

Если ничего не помогает, используйте поля: рафт (raft) или брим (brim)
Бывает так, что нужно распечатать очень маленький объект, поверхность которого просто слишком крошечная для того, чтобы прилипнуть к платформе. В программах для 3D-печати часто имеются настройки, которые позволяют эту поверхность увеличить, чтобы было, чему прилипать. Одна из таких опций называется brim (поля). Эти поля представляют собой дополнительные круги, печатаемые вокруг вашего объекта, так что получается нечто в виде шляпы с полями. Опция включается в меню Additions → Use Skirt/Brim. Еще программы печати иногда предлагают напечатать под деталью «плот» (raft), который служит для тех же целей, что и поля. Если вы заинтересовались этими возможностями, загляните в соответствующее руководство — там все разъясняется подробно.

Пластика экструдируется недостаточно

В каждом из профилей программ для 3D-печати есть настройки, в которых указывается, сколько пластика 3D-принтер должен экструдировать. Однако, поскольку сам 3D-принтер не дает никаких сигналов относительно того, сколько пластика он экструдировал на самом деле, может случиться, что филамента было выдавлено меньше, чем это предполагает программа (это называется недоэкструдированием). Если возникла такая проблема, вы можете обнаружить щели между соседними слоями. Самый надежный способ, которым можно проверить, достаточное ли количество пластика экструдирует ваш принтер, — это распечатать простой кубик с ребром 20 мм и как минимум 3 контурами. Посмотрите на верхний слой — хорошо ли соединены между собой все 3 контура? Если есть щели, имеет место недоэкструдирование. Если все периметры как положено соприкасаются и щелей нет, проблема в чем-то другом. Если вы установили факт недоэкструдирования, есть несколько причин этой проблемы, и их можно свести к следующим:

Неверный диаметр нити филамента
Первое, что вам следует проверить, — это то, знает ли программа печати о диаметре используемого вами филамента. Эти настройки обычно живут в меню Edit Process Settings → Other. Убедитесь, что выставленная там величина соответствует используемому филаменту. Вы можете даже самостоятельно измерить этот диаметр с помощью кронциркуля или другого прецизионного прибора и убедиться, что он совпадает с настройками программы. Наиболее распространенные значения диаметра нити филамента — 1,75 мм и 2,85 мм. На многих катушках пластика указывается точный диаметр нитей.

Слишком мал коэффициент экструдирования
Если диаметр вашего филамента правильный, а экструдирование по-прежнему недостаточное, вам нужно подстроить коэффициент экструдирования. Это очень полезный параметр (его иногда называют показателем расхода и т.п.), который позволяет легко изменять количество экструдируемого пластика. Соответствующие настройки живут где-то под Edit Process Settings → Extruder. Для каждого экструдера на вашем принтере может быть установлен собственный коэффициент экструдирования, поэтому, если их у вас несколько, нужно выбрать из соответствующего списка правильный. Например, вы можете поменять указанный коэффициент с 1,0 на 1,05, и тогда пластика будет продавливаться на 5% больше, чем раньше. Для PLA коэффициент экструдирования обычно выставляют в 0,9, для ABS — ближе к 1,0. Попробуйте увеличивать этот параметр с шагом в 5%, распечатывая заново тестовый кубик, чтобы видеть, есть ли еще щели по периметру.