Калибровка принтера и подготовка к первой печати
В прошлых статьях по 3D-печати мы познакомились с различными видами 3D-принтеров, компонентами FDM-принтеров, типами пластиков, а также узнали, почему возникают проблемы при печати и как их решить. Данная статья посвящена тому, как подготовить принтер к первой печати или же начать 3D-печать после долгого простоя оборудования.
До сих пор 3D-принтеры являются довольно сложными, “непонятными машинами”, которые требуют к себе внимательного отношения и четкого понимания устройства самого принтера. К сожалению, на данный момент нельзя начать 3D-печать, просто купив 3D-принтер, установив его на поверхность и нажав на кнопку запуска, — сначала необходимо изучить настройки и подготовить машину к печати.
NOTE
Большинство современных производителей 3D-принтеров имеет свое программное обеспечение для работы устройства. Поэтому каждая операция, описанная в данном руководстве, по-разному выполняется на различных принтерах: где-то через встроенное ПО, а где-то вручную.
Прежде чем начать работу с принтером, необходимо подготовить для него пространство: 3D-принтер должен быть установлен на чистой, невоспламеняющейся поверхности в комнате без сквозняков; также плоскость (например, стол), где будет установлен принтер, должна быть ровной и устойчивой. Как только вы нашли подходящее место для 3D-принтера, можно приступить к его настройке.
Калибровка
IMPORTANT
Для каждого принтера калибровка может проводиться разными способами. В начале необходимо свериться с руководством пользователя.
Калибровка является важнейшей частью работы 3D-принтера. В первую очередь, необходимо откалибровать ось Z: обычно ось Z регулируется с двух сторон двумя шаговыми двигателями на стальных шпильках. Случается, что из-за транспортировки, ручной сборки принтера или небрежного использования левая часть оси находится выше или ниже, чем правая. В результате чего, ось Х, которая держится на оси Z, перемещается, становясь не параллельной плоскости стола.
Чтобы решить эту проблему, необходимо:
- Выполнить калибровку оси Z через встроенный калибратор принтера: например, такая функция имеется на принтерах Prusa.
- Выполнить калибровку вручную, подняв ось Z вверх до упора.
Рис. 1 Поднятая до упора ось Z принтера LulzBot
Как только ось Z откалибрована, необходимо провести проверку натяжения ремней на осях X и Y. Для этого требуется перевести экструдер и стол на середину своих осей, а затем пальцем надавить на ремень сверху и снизу: при нажатии ремень должен проявлять небольшое сопротивление. Стоит отметить, что как и недостаточное, так и излишнее натяжение, может привести к проблемам при печати — в таком случае следует перетянуть ремни. Также важно проверить, достаточно ли смазаны ведущие каждой оси.
Рис. 2 Движение, которым проверяют натяжение оси
Рис. 3 Пыль необходимо убрать перед печатью
Последнее, что необходимо сделать — произвести калибровку экструдера — часто эта операция называется как “z offset calibration”. Для этого нужно задать параметр калибровки таким образом, чтобы в щель между столом и экструдером проходил лист бумаги. При этом, лист не должен двигаться слишком свободно или вовсе быть зажатым между поверхностями.
Рис. 4 Лист бумаги под экструдером
Рис.5 Начальное значение параметра Z Offset
Рис.6 Конечное значение параметра Z Offset
IMPORTANT
Производить настройку данного параметра необходимо «на горячую», с нагретым столом минимум до 60-80 градусов. Температура может доходить до 100 градусов, если печатаются пластики, которым необходима высокая температура нагрева поверхности стола.
Важно, если на 3D-принтере высота стола регулируется в 4 точках, то необходимо сначала произвести эту калибровку в середине стола, меняя параметр “z offset”. Далее калибровку проводят по краям, меняя уже высоту стола, пока в щель между столом и экструдером таким же образом не будет проходить лист офисной бумаги.
Подготовка стола и пластика
После всех манипуляций с осями принтера, высотой стола и экструдером, можно загружать пластик внутрь экструдера. Перед этим необходимо проверить, что:
- на пластике нет пыли и грязи
- нить пластика не деформирована
- пластик не ломкий
- кончик пластика обрезан под углом
- экструдер нагрет до температуры плавления пластика
Рис. 7 Деформированный конец филамента
Рис. 8 Правильно обрезанный конец филамента
Рис. 9 Пластик, вытекающий из сопла
После этого можно загружать пластик в экструдер и затем ждать, пока пластик соответствующего цвета начнет выдавливаться из экструдера.
Следующим шагом требуется подготовить поверхность стола к печати. В руководстве “Типы пластиков, их особенности и применение” рассказывается о различных покрытиях для определенных пластиков.
Существуют разные алгоритмы действий для разных покрытий, которые улучшают адгезию материала к поверхности. В случае с PEI и магнитным покрытием зачастую достаточно протереть поверхность спиртом (предпочтительно использовать изопропиловый спирт, но подойдёт и этиловый). Если же стол принтера покрыт стеклом или зеркалом, то его можно обработать адгезионным спреем или бумажным клеем. Рекомендуется обклеить стол синей малярной лентой, которая обладает лучшими адгезионными свойствами по сравнению с гладким столом. И затем, по необходимости, обрабатывать площадь печати адгезивным средством.
Рис. 10 Покрытие стеклянного стола малярной лентой принтера MakerBot
При печати ABS-пластиком стоит нанести на стол клей-карандаш для бумаги, для TPU нужно покрыть стол тонким слоем талька, а при печати RUBBER обязательно нужно наклеить на стол прозрачный скотч. Также после каждых 3-5 сессий печати требуется протирать поверхность стола спиртом.
Печать
После подготовки принтера можно провести первую печать. Однако пока рано печатать желаемые модели — сначала нужно напечатать пробный кубик, чтобы оценить качество печати. Модель кубика может быть любой, но чаще всего это кубик 20х20х10 мм или 20х20х20 мм. Напечатанный кубик должен быть ровным и аккуратным. Также важно замерить размеры кубика штангенциркулем, чтобы оценить погрешность печати.
Рис. 11 Калибровочный кубик
Если при печати возникли проблемы, то рекомендуем обратиться к руководству о проблемах при печати и их решениях.
Далее после успешной печати калибровочного кубика не стоит сразу же отправлять модели на печать — лучше напечатать еще несколько калибровочных деталей.
Итог
Современный 3D-принтер все еще требует трепетного отношения и тонкой настройки. Однако с годами технология становится более понятной пользователю, и сегодня подготовить принтер к печати намного проще. Для этого важно помнить, что калибровать принтер, настраивать его параметры и следить за его работой нужно постоянно, так как со временем натяжение ремней может ослабнуть, а калибровка осей может сбиться после многократной печати.
Фонд «Beyond Curriculum» публикует цикл материалов в рамках проекта «Beyond Robotics» при поддержке государственно-частного партнёрства «Шеврон» и Посольства США в Казахстане.