如何修復(fù)FDM 3D打印中的Z帶問(wèn)題?
魔猴君 知識(shí)堂 520天前
在3D打印中,Z帶問(wèn)題指的是打印出來(lái)的物體表面出現(xiàn)明顯的水平線條。這些水平線條會(huì)沿著打印物體的垂直方向(通常是Z軸方向)出現(xiàn),并且在整個(gè)打印物上都可見(jiàn)。這個(gè)問(wèn)題有時(shí)也被稱(chēng)為Z擺動(dòng)、條紋效應(yīng)或環(huán)形效應(yīng)。當(dāng)您的3D模型在切片時(shí)看起來(lái)完美無(wú)缺,但最終打印出來(lái)的3D模型卻有明顯的水平線時(shí),就會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題。
在3D打印中,有許多問(wèn)題可能導(dǎo)致Z帶現(xiàn)象。因此,診斷引起3D打印Z帶問(wèn)題的原因是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),但始終值得從最簡(jiǎn)單的潛在解決方案入手。以下是解決Z帶問(wèn)題的一些思路。
修復(fù)3D打印機(jī)龍門(mén)擺動(dòng)和其它硬件問(wèn)題
大多數(shù)業(yè)余愛(ài)好者的3D打印機(jī)采用由螺栓固定在一起的框架結(jié)構(gòu)。這些螺栓需要定期緊固,否則隨著熱端的移動(dòng),3D打印機(jī)會(huì)出現(xiàn)彎曲和移動(dòng),進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)架擺動(dòng)等問(wèn)題。機(jī)架擺動(dòng)和其他小型硬件問(wèn)題是引起Z帶問(wèn)題的常見(jiàn)原因。
首先,您需要找到并緊固固定3D打印機(jī)的所有螺栓。隨著時(shí)間的推移,這些螺栓可能會(huì)松動(dòng),尤其是在將移動(dòng)部件固定在一起時(shí)。但是,通過(guò)緊固螺栓可以解決這個(gè)問(wèn)題。如果這一步?jīng)]有起作用,您可以嘗試其他幾個(gè)快速的硬件修復(fù)方法。
另一個(gè)可能導(dǎo)致Z帶問(wèn)題的因素是彎曲或損壞的絲杠。您可以通過(guò)手動(dòng)上下移動(dòng)熱端來(lái)測(cè)試這個(gè)問(wèn)題。如果移動(dòng)不順暢,那么可能是導(dǎo)螺桿出了問(wèn)題,這時(shí)候考慮更換導(dǎo)螺桿可能是個(gè)解決辦法。
△正時(shí)皮帶應(yīng)該系多緊?(傳送門(mén))
正時(shí)皮帶的張力問(wèn)題
市面上有一些替代品,如軌道等,但大多數(shù)業(yè)余愛(ài)好者的3D打印機(jī)使用同步帶將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為打印頭的線性運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)同步帶過(guò)松時(shí),它可能會(huì)打滑,導(dǎo)致打印頭的移動(dòng)幅度小于或大于軟件預(yù)期的幅度。這會(huì)導(dǎo)致Z帶等缺陷的出現(xiàn)。相反,如果同步帶過(guò)緊,也會(huì)導(dǎo)致印刷缺陷。因此,您的同步帶應(yīng)該緊貼著皮帶輪,不會(huì)打滑,同時(shí)又要足夠松弛以提供一定的彎曲。
許多3D打印機(jī)都配備了皮帶張緊器,通常安裝在皮帶的兩端交叉處。您可以參考打印機(jī)的手冊(cè),了解如何正確調(diào)整這些張緊器。如果您的打印機(jī)沒(méi)有可調(diào)節(jié)的張緊器,您可以購(gòu)買(mǎi)一些小型的張力彈簧來(lái)增加皮帶的張力。
熱端和噴嘴安裝問(wèn)題
即使您的3D打印機(jī)的其他部分完好無(wú)損,熱端的安裝問(wèn)題也可能對(duì)您的3D打印產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。盡管Z帶通常不是由熱端引起的,但噴嘴堵塞和安裝件松動(dòng)等問(wèn)題可能導(dǎo)致類(lèi)似的缺陷出現(xiàn)。
熱端安裝不正確并不總是顯而易見(jiàn)的問(wèn)題。您可以查閱您的打印機(jī)說(shuō)明書(shū),并嘗試拆卸并重新組裝熱端,因?yàn)檫@有助于解決難以察覺(jué)的小型安裝問(wèn)題。
您還可以找到一些指南,以幫助您拆卸和重新組裝流行的打印機(jī)型號(hào),例如關(guān)于如何組裝Ender 3 V2的指南(傳送門(mén))。最好更換堵塞的噴嘴和其它有故障的熱端硬件。
△在3D打印機(jī)上校準(zhǔn)E-Steps的最簡(jiǎn)單方法(傳送門(mén))
E-Step校準(zhǔn)不正確
大多數(shù)愛(ài)好者級(jí)別的3D打印機(jī)無(wú)法直接測(cè)量其擠出機(jī)電機(jī)所擠出的細(xì)絲的量。相反,他們需要依賴(lài)精確校準(zhǔn)的參數(shù),來(lái)確保每個(gè)電機(jī)根據(jù)接收到的G代碼指令移動(dòng)正確的距離(傳送門(mén))。
其中一個(gè)關(guān)鍵的變量是e-step,它告訴3D打印機(jī)擠出機(jī)電機(jī)需要移動(dòng)多遠(yuǎn)才能擠出1毫米的材料。如果這個(gè)值設(shè)置得太低,會(huì)導(dǎo)致擠出不足。如果設(shè)置得太高,會(huì)導(dǎo)致過(guò)度擠壓。這兩種情況都可能導(dǎo)致Z帶問(wèn)題的出現(xiàn)。
幸運(yùn)的是,校準(zhǔn)e-step并不是一項(xiàng)難事。您可以查找與您的打印機(jī)固件相對(duì)應(yīng)的指南,以了解如何在您自己的打印機(jī)上完成這個(gè)過(guò)程。
△通過(guò)10個(gè)簡(jiǎn)單步驟進(jìn)行PID調(diào)節(jié)(傳送門(mén))
PID調(diào)整3D打印機(jī)
正如經(jīng)驗(yàn)豐富的3D打印愛(ài)好者所指出的,即使微小的打印溫度差異也會(huì)對(duì)最終的3D打印結(jié)果產(chǎn)生巨大的影響。這意味著在打印過(guò)程中,不一致的打印溫度可能會(huì)導(dǎo)致缺陷,包括Z帶問(wèn)題。那么,如何確保您的熱端和打印床始終保持適當(dāng)?shù)臏囟饶兀?/span>
PID調(diào)整就是解決方案。大多數(shù)3D打印機(jī)使用三個(gè)獨(dú)立的參數(shù)來(lái)控制板載的加熱組件:P、I和D。這些參數(shù)值存儲(chǔ)在打印機(jī)的內(nèi)存中,以便固件可以訪問(wèn)它們。
常見(jiàn)的3D打印機(jī)固件選項(xiàng),如Marlin 1、Marlin 2和Smoothieware,都提供自動(dòng)PID調(diào)整工具,可以幫助您完成PID調(diào)整過(guò)程。您只需要確定您的3D打印機(jī)所使用的固件類(lèi)型,然后可以開(kāi)始使用相應(yīng)的PID調(diào)整工具。
擠出機(jī)齒輪打滑
3D打印機(jī)的擠出機(jī)使用電機(jī)和齒輪系統(tǒng)將細(xì)絲拉入熱端。如果這些齒輪過(guò)緊,會(huì)壓縮絲材并可能導(dǎo)致打滑,從而導(dǎo)致擠出不足。同樣,如果擠出機(jī)齒輪松動(dòng),也會(huì)導(dǎo)致擠出不足的問(wèn)題。
調(diào)整擠出機(jī)齒輪的張緊通常與調(diào)整單個(gè)螺栓一樣簡(jiǎn)單。您需要進(jìn)行一些試驗(yàn)來(lái)找到適合您的擠出機(jī)齒輪的完美平衡點(diǎn),這是您可能需要檢查的內(nèi)容。
測(cè)試3D打印機(jī)的Z帶
測(cè)試您的3D打印機(jī)以確保Z帶問(wèn)題得到解決是關(guān)鍵的一步。有許多方法可以測(cè)試您的3D打印機(jī),但打印一些物體通常是最可靠的方法。
校準(zhǔn)立方體模型是一個(gè)很好的起點(diǎn)。您可以在大多數(shù)3D模型平臺(tái)上找到這樣的模型,并使用常規(guī)的切片軟件來(lái)設(shè)置打印參數(shù)。最好選擇淺色的打印材料,這樣可以更容易地觀察打印品中的缺陷。
當(dāng)然,解決Z帶等問(wèn)題并不僅限于校準(zhǔn)立方體。學(xué)習(xí)如何校準(zhǔn)3D打印機(jī)是提高打印質(zhì)量的好方法,網(wǎng)絡(luò)上有許多資源可供您參考。最后,定期維修是其中的重要組成部分。您可以在設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題之間避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生。