Как устранить неполадки вашего 3D-принтера с помощью калибровочного куба XYZ

Нестабильные допуски или другие проблемы? Распечатайте калибровочный куб на 3D-принтере и следуйте нашему руководству по устранению неполадок калибровочного куба XYZ.

Калибровка 3D-принтера , процесс изменения прошивки 3D-принтера для повышения точности шагового двигателя, является сложной, но очень необходимой задачей для владельцев 3D-принтеров. В конце концов, печатающая головка 3D-принтера может быть настолько точной, насколько точна ее каретка, которая управляется этими шаговыми двигателями.

Неоткалиброванный 3D-принтер может эффективно печатать миниатюрные статуэтки или настольные игрушки, но если он не откалиброван должным образом, он может оказаться неспособным печатать механические детали или шарнирные модели , которые стали столь популярными в сообществе 3D-печати.

Существует множество способов калибровки 3D-принтера, но хорошо зарекомендовавший себя метод устранения неполадок точности 3D-принтера — использование калибровочного куба. Потратить 20–30 минут на печать калибровочного куба и проверить его допуски — это хороший способ избежать траты времени и нити — унция профилактики может (буквально) стоить килограмма нити!

Когда использовать?

Есть несколько случаев, когда имеет смысл распечатать калибровочный куб:

• У вас есть новый принтер, который еще не откалиброван, или вы планируете использовать принтер, который некоторое время простаивал.
• Вы внесли изменения в принтер, например, заменили ремни, двигатели или модифицировали раму необратимым образом.
• Вы замечаете, что ваши отпечатки не соответствуют размеру, указанному на цифровых моделях, в одном или нескольких направлениях.
• Вы печатаете модель, требующую жестких допусков — 0,15 мм или меньше.

Благодаря определенным измерениям длины, ширины и высоты калибровочные кубы показывают точность движений принтера, прежде всего, по осям X и Y. Они не на 100% точны для калибровки оси Z, поскольку плоскостность печатного стола также влияет на эту ось.

Помимо точности размеров, калибровочные кубы покажут, есть ли у вашего 3D-принтера распространенные проблемы 3D-печати, такие как ореолы, слоновья нога, выравнивание платформы или проблемы экструзии. Ниже мы покажем вам, как откалибровать шаговые двигатели, приводящие в движение оси вашего принтера, с помощью калибровочного куба, но для решения этих других проблем вам также следует рассмотреть возможность калибровки множителя экструзии и E-steps .

Устранение неполадок точности шагового двигателя с использованием калибровочного куба — довольно простой процесс, но для его правильного и успешного выполнения требуется несколько инструментов (как физических, так и программных).

Что вам понадобится

• 3D- принтер Cartesian или CoreXY, который необходимо откалибровать. К сожалению, для этого руководства слишком сложна математическая настройка 3D-принтера delta с использованием калибровочного куба, поскольку за каждую ось отвечает более одного шагового двигателя.
• Программа для нарезки на 3D-принтере, которая может напрямую отправлять команды G-кода на подключенный 3D-принтер — см. наши рекомендации по программному обеспечению ниже.
• Соединение между вашим 3D-принтером и компьютером. Это может быть USB-кабель, Wi-Fi или любой другой метод, который позволит вашему 3D-принтеру подключиться к вашему компьютеру.
• Надежная нить для 3D-принтера, желательно с жестким допуском . Это поможет повысить точность, поскольку нить для 3D-принтера с малым допуском приведет к 3D-печати с малым допуском. Это позволяет вам быть более точным при настройке вашего 3D-принтера с помощью калибровочного куба.
• Надежные цифровые штангенциркули .
• Цифровой файл калибровочного куба .
• Калькулятор , так как в этом руководстве требуется умножение и деление.

Вопросы программного обеспечения

Repetier и Pronterface — хорошие варианты для отправки команд G-кода на ваш принтер. Они предпочтительнее других более типичных редакторов G-кода, поскольку вы можете отправлять команды G-кода в реальном времени вместо того, чтобы создавать и запускать несколько файлов G-кода с помощью USB-накопителя или SD-карты.

Имейте в виду, что если вы используете другой слайсер для 3D-печати для этой задачи, он должен иметь возможность напрямую отправлять G-код на ваш 3D-принтер, что в настоящее время недоступно в слайсерах, таких как Cura, без использования расширений.

Кроме того, если ваш 3D-принтер работает на прошивке Marlin и у вас есть опыт программирования, вы также можете напрямую редактировать прошивку с помощью IDE, без использования G-кода.

Печать

Здесь важно помнить о нескольких вещах. Во-первых, очень важно, чтобы платформа построения 3D-принтера была правильно выровнена. Это гарантирует, что калибровочный куб сможет лучше продемонстрировать точность оси Z 3D-принтера.

Во-вторых, если вы выбрали калибровочный куб, на стенках которого нанесены метки осей X, Y и Z, убедитесь в программе нарезки, что стенки параллельны оси, которую необходимо измерить.

Некоторые калибровочные кубы будут автоматически импортированы в правильном направлении. Вы всегда можете проверить, что куб правильно ориентирован в вашем слайсере, поскольку большинство слайсеров будут иметь красную стрелку, указывающую в направлении оси X, зеленую стрелку, указывающую в направлении оси Y, и синюю стрелку, указывающую в направлении оси Z.

Обязательно используйте настройки слайсера, которые вы собираетесь использовать после калибровки 3D-принтера. После того, как все настроено, распечатайте калибровочный куб так же, как и любую другую 3D-печать.

После того, как куб будет напечатан, обязательно проверьте, какая сторона соответствует какой оси. Если вы не знаете, какая ось смотрит в какое направление вашего 3D-принтера, и вы используете Repetier или Pronterface, вы можете проверить это, вручную перемещая ось X и наблюдая, в каком направлении движется экструдер. Это направление — ось X вашего 3D-принтера.

Измерение

После того, как калибровочный куб будет напечатан, осторожно снимите его с платформы построения. Затем используйте цифровой штангенциркуль для измерения всех трех наборов сторон калибровочного куба — линейка может быть слишком неточной, чтобы быть эффективной при такой точной калибровке. Наконец, запишите эти измерения, а также соответствующую ось для каждого измерения.

Например, если штангенциркуль показывает, что сторона с надписью «X» составляет 20,25 миллиметра, запишите (письменно или в приложении для цифровых заметок), что ось X куба составляет 20,25 миллиметра. Сделайте то же самое для двух других осей.

Интерпретация измерений калибровочного куба

В слайсере выбранный вами калибровочный куб будет иметь заданную длину, ширину и высоту (соответствующие осям X, Y и Z). Эти значения обычно включаются в описания отдельных калибровочных кубов, которые вы можете выбрать, но это может быть не всегда так. В противном случае слайсеры 3D-печати, такие как Repetier, позволяют пользователям просматривать и изменять эти значения, нажимая либо клавишу «S» на клавиатуре компьютера, либо кнопку «Масштаб» в меню редактирования объекта при выборе калибровочного куба.

Получив эти три теоретических значения, сравните их с измерениями калибровочного куба, который вы напечатали. Если они совпадают почти в точности (обычно в пределах 0,025 мм), ваш 3D-принтер идеально откалиброван! Единственное, что вы можете сделать, чтобы повысить точность вашего 3D-принтера, — это перейти на нить с более жестким допуском .

Иногда одно или несколько измерений не совпадают. Например, вы можете получить фактическое измерение 19,9 мм для стороны, которая должна быть 20 мм. Может быть и более экстремально: вы получаете фактическое измерение 24,4 мм. Если это ваша ситуация, калибровочный куб продемонстрировал, что 3D-принтер необходимо откалибровать с помощью немного математики и редактирования G-кода.

Калибровка вашего 3D-принтера

Чтобы откалибровать ваш 3D-принтер, вам нужно будет использовать ряд команд G-кода, чтобы изменить количество шагов, которые шаговые двигатели вашего 3D-принтера будут делать на каждый пройденный миллиметр. Это простой процесс, но он может быть немного утомительным, поэтому обязательно дважды проверяйте каждый шаг, чтобы не перепутать цифры и команды.

1. Подключите компьютер к 3D-принтеру с помощью кабеля принтера или другим способом.
2. Откройте Repetier или другой слайсер для 3D-печати, позволяющий отправлять G-код непосредственно на 3D-принтер.
3. Подключите 3D-принтер к 3D-слайсеру. Если вы используете Repetier, нажмите большую кнопку «Подключить» в левом верхнем углу программы. Затем перейдите к ручному вводу G-кода — в Repetier это находится на вкладке «Ручное управление» .
4. Введите команду M92, затем нажмите «Отправить». Она должна вернуть количество шагов на миллиметр для каждой оси. Это количество небольших инкрементных движений, которые шаговый двигатель сделает, чтобы переместить экструдер на расстояние в один миллиметр. Запомните или запишите количество шагов на миллиметр для каждой оси.
5. Для каждой оси разделите теоретическую длину калибровочного куба для этой оси (цифровую длину калибровочного куба) на фактическую длину калибровочного куба по той же оси (найденную с помощью штангенциркуля).
   • Например, если калибровочный куб 20 мм имеет фактическое измерение оси X 21 мм, это отношение будет 20/21 или 0,9523. Запишите это отношение для каждой оси.

6. Для каждой оси умножьте отношение теоретической длины к фактической длине на количество шагов на миллиметр, которое было возвращено командой G-кода M92.
   • Таким образом, если команда M92 вернула значение «x78,5» (что означает, что количество шагов на мм по оси X составило 78,5), а отношение теоретического к фактическому составило 0,9523, то новое количество шагов на миллиметр составит 0,9523 * 78,5.
   • Более сжатая версия этой формулы выглядит так: для каждой оси новые шаги/мм = старые шаги/мм * (теоретическая длина/фактическая длина).
7. Рассчитайте новое значение шагов/мм для всех трех осей.
8. Проверьте, чтобы убедиться, что ваши числа верны. Интуитивный способ проверки заключается в том, что если фактическая длина куба по определенной оси была слишком мала, новое значение шагов/мм должно быть больше предыдущего, и наоборот.
9. Введите M92 в командную строку еще раз. Перед тем, как нажать «Отправить», добавьте буквы каждой оси, а затем новое значение шагов/мм, которое вы рассчитали.
   • Например, если бы все новые значения шагов были равны 100, команда выглядела бы так M92 x100 y100 z100.
10. Нажмите «Отправить» или клавишу ввода. Если вы поняли, что допустили ошибку в расчетах, ничего страшного! Команду M92 можно вводить снова и снова, хотя каждое использование команды навсегда сохранит новые введенные вами значения в качестве новых шагов/мм для 3D-принтера. Просто убедитесь, что в последний раз, когда вы вводите команду, числа были правильными, поскольку эти числа не будут сброшены после выключения 3D-принтера; они записываются в память принтера до тех пор, пока не будет отправлена ​​другая команда M92.

После завершения этих шагов 3D-принтер следует откалибровать, и он должен печатать точно и аккуратно во всех трех измерениях.

Дальнейшее устранение неполадок

Хотя калибровочные кубы чаще всего используются для калибровки точности размеров принтера, они могут выявить и другие проблемы, которые можно устранить с помощью различных методов.

Калибровочный куб может демонстрировать эффект слоновьей ноги, когда нижние края объекта деформированы. Если это так, эффект слоновьей ноги можно исправить, используя несколько различных проверенных стратегий для избавления от эффекта слоновьей ноги. Куб также может демонстрировать ореолы, которые наиболее очевидны на волнистых поверхностях, когда они должны быть прямыми. Эту проблему также можно устранить за несколько простых шагов , и общее качество печати вашего 3D-принтера существенно возрастет.

Надеюсь, эта статья продемонстрировала полезность калибровочных кубов и также доказала, что они могут быть неотъемлемой частью процесса калибровки производителя. Однако сам калибровочный куб является лишь частью процесса калибровки. Если калибровка вашего 3D-принтера пробудила ваше любопытство относительно команд G-кода, ознакомьтесь с нашей статьей о командах G-кода, чтобы узнать, чего еще можно добиться с помощью этого языка управления 3D-принтером.

По вопросам 3d печати, 3d сканированию в Краснодаре писать сюда:

телеграм — https://t.me/fidller

почта — shope@fidller.com

все о кино тут — https://news.fidller.com
всё о 3d печати и 3d сканировании тут https://3dprint.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/fidller_com
группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123
https://t.me/pechat3dkrd
https://rutube.ru/channel/23475108/