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:

  1. Выполнить калибровку оси Z через встроенный калибратор принтера: например, такая функция имеется на принтерах Prusa.
  2. Выполнить калибровку вручную, подняв ось Z вверх до упора.

IMG_8174-min.jpg

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.
IMG_8164-min.jpg

Рис. 2 Движение, которым проверяют натяжение оси

IMG_8165-min.jpg

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.

IMG_8159-min.jpg

Рис. 4 Лист бумаги под экструдером

IMG_8179-min.jpg

Рис.5 Начальное значение параметра Z Offset

IMG_8177-min.jpg

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

IMG_8191-min.jpg

Рис. 7 Деформированный конец филамента

IMG_8194-min.jpg

Рис. 8 Правильно обрезанный конец филамента

IMG_8199-min.jpg

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.

IMG_8171-min.jpg

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.

IMG_8196-min.jpg

IMG_8197-min.jpg

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.