Большинство пользователей 3D-принтеров в какой-то момент сталкивались с проблемой Z-полосчатости или ребристости, то же самое было и со мной. Я задался вопросом, как исправить эту проблему Z-полосчатости, и есть ли простые способы ее устранения?

Лучшим способом устранения Z-бандинга в 3D-принтере является замена стержня оси Z, если он не прямой, обеспечение постоянной температуры слоя с помощью PID и использование высоты слоя, которая позволяет избежать использования 3D-принтером микрошагов. Неисправный шаговый двигатель также может быть причиной Z-бандинга, поэтому определите основную причину и действуйте соответствующим образом.

Эти исправления довольно просты, но продолжайте читать дальше, чтобы получить больше ключевой информации. Я дам вам подробное описание того, как их выполнять, а также на что следует обратить внимание и другие советы по устранению проблем с Z-бандингом.

Если вам интересно посмотреть некоторые из лучших инструментов и аксессуаров для 3D-принтеров, вы можете легко найти их, нажав здесь.

Что такое Z-бандинг в 3D-печати?

Многие проблемы в 3D-печати имеют меткое название по тому, как они выглядят, и бандинг не является исключением! Z-бандинг - это явление плохого качества 3D-печати, которое визуально выглядит как ряд горизонтальных полос вдоль напечатанного объекта.

Определить, есть ли у вас полосатость, довольно легко, просто взглянув на ваш отпечаток, некоторые из них намного хуже, чем другие. Если вы посмотрите на изображение ниже, вы можете ясно увидеть толстые линии с вмятинами, которые выглядят как настоящие полосы на отпечатке.

В некоторых случаях это может выглядеть как классный эффект в некоторых отпечатках, но чаще всего мы не хотим, чтобы Z-полосатость присутствовала в наших объектах. Она не только выглядит жесткой и неточной, но и вызывает слабую структуру наших отпечатков, а также другие недостатки.

Мы можем определить, что опоясывание - это не идеальная вещь, поэтому давайте разберемся, что вызывает опоясывание в первую очередь. Знание причин поможет нам определить лучшие способы его устранения и предотвращения в будущем.

Чем вызвана Z-образная полоса на отпечатках?

Когда пользователь 3D-принтера сталкивается с Z-полосатостью, это обычно связано с несколькими основными проблемами:

• Плохое выравнивание по оси Z
• Микрошаг в шаговом двигателе
• Колебания температуры ложа принтера
• Нестабильные стержни оси Z

В следующем разделе мы рассмотрим каждую из этих проблем и попытаемся помочь устранить причины с помощью нескольких решений.

Как исправить Z-образный бандаж?

Возможно, вы уже пробовали несколько способов исправить Z-бандинг, но они просто не работают. Или вы недавно обнаружили его и ищете решение. По какой бы причине вы ни пришли сюда, этот раздел, надеюсь, даст вам руководство по устранению Z-бандинга раз и навсегда.

Лучший способ исправить Z-полосатость - это:

1. Правильное выравнивание оси Z
2. Используйте половинную или полную высоту ступенчатого слоя
3. Обеспечение постоянной температуры постели
4. Стабилизация стержней оси Z
5. Стабилизация подшипников и направляющих по другим осям/отпечатковую станину

Первое, на что следует обратить внимание, это равномерность или смещение полос.

В зависимости от точной причины, существуют различные решения, которые следует попробовать в первую очередь.

Например, если основной причиной является шатание 3D-принтера или неравномерное движение стержней, ваша обвязка будет выглядеть определенным образом.

Если у вас есть Z-полосатость, которая в основном выходит только с одной стороны, это означает, что слой должен быть смещен/зажат с противоположной стороны.

Если причина Z-полосчатости связана с высотой слоя или температурой, то, скорее всего, вы получите равномерную и одинаковую по всей площади полосу.

В этом случае слои шире во всех направлениях по сравнению с другим слоем.

1. Правильное выравнивание оси Z

На видео выше показан случай некачественного кронштейна Z-каретки, который удерживает латунную гайку. Если этот кронштейн плохо изготовлен, он может быть не таким квадратным, как вам нужно, что приведет к появлению Z-полосы.

Кроме того, винты латунной гайки не должны быть полностью затянуты.

Печать себе Ender 3 Adjustable Z Stepper Mount из Thingiverse может очень помочь. Если у вас другой принтер, вы можете поискать шаговое крепление для вашего конкретного принтера.

Гибкие соединители также хорошо подходят для выравнивания, чтобы устранить Z-полосатость, с которой вы сталкивались. Если вы ищете высококачественные гибкие соединители, вам стоит выбрать YOTINO 5 шт. гибких соединителей 5 мм - 8 мм.

Они подходят для широкого спектра 3D-принтеров от Creality CR-10 до Makerbots и Prusa i3s. Они изготовлены из алюминиевого сплава с большим мастерством и качеством, чтобы устранить напряжение между двигателем и деталями привода.

2. Используйте половинную или полную высоту слоя шага

Если выбрать неправильную высоту слоя относительно оси Z вашего 3D-принтера, это может привести к появлению полос.

Скорее всего, это проявится при печати меньшими слоями, так как ошибка более выражена, а тонкие слои должны давать довольно гладкую поверхность.

Наличие некорректных значений микрошага может усложнить решение этой проблемы, но, к счастью, есть простой способ обойти эту проблему.

Если сравнивать точность перемещения используемых нами двигателей, то они перемещаются "шагами" и оборотами. Эти обороты имеют конкретные значения того, насколько они перемещаются, поэтому полный шаг или половина шага перемещают определенное количество миллиметров.

Если мы хотим двигаться с еще меньшими и более точными значениями, шаговый двигатель должен использовать микрошаг. Однако недостатком микрошага является то, что движения не настолько точны, как мы хотим.

Легко избежать использования микрошага в экструдере, используя значения полного или половинного шага для вашего 3D-принтера, относящиеся к высоте слоя.

Недавно я написал статью, в которой есть раздел о микростеппинге/высоте слоев и его способности обеспечить лучшее качество отпечатков.

В принципе, в 3D-принтере Ender 3 Pro или Ender 3 V2, например, у вас есть полный шаг 0,04 мм. Как вы используете это значение - печатая только слои высотой, кратной 0,04, т.е. 0,2 мм, 0,16 мм, 0,12 мм и т.д. Это так называемые "магические числа".

Эти значения высоты слоя с полным шагом означают, что вам не придется использовать микрошаг, который может дать неравномерное движение по оси Z. Вы можете ввести эти конкретные значения высоты слоя в свой слайсер, будь то Cura или PrusaSlicer.

3. Обеспечение постоянной температуры в постели

Колебания температуры станины могут вызвать Z-полосатость. Попробуйте печатать на пленке или с клеем без подогрева станины и посмотрите, остается ли Z-полосатость на отпечатках. Если это решит проблему, то, вероятно, дело в колебаниях температуры.

Два типа процессов нагрева ложа называются нагрев ложа по методу Bang-Bang или нагрев ложа по методу PID. Нагрев ложа по методу Bang-Bang - это когда ваш 3D-принтер достигает заданной температуры ложа и прекращает нагрев, что приводит к его охлаждению.

Затем кровать опускается на определенную отметку ниже заданной температуры, после чего снова включается, чтобы достичь заданной температуры. Bang-Bang означает, что каждая из этих температур достигается несколько раз.

Это может привести к расширению и сжатию нагретого слоя на уровне, достаточном для возникновения несоответствий при печати.

PID (Proportional, Integral, Differential terms) - это функция управления контуром в микропрограмме Marlin для автонастройки и регулирования температуры постели в определенном диапазоне и остановки больших колебаний температуры.

Это старое видео от Тома Санладерера объясняет это довольно хорошо.

Включите PID и настройте его. При использовании команды M303 может возникнуть путаница при определении нагревателя экструдера по сравнению с нагревателем ложа. PID может поддерживать хорошую, постоянную температуру ложа на протяжении всей печати.

Циклы нагрева кровати полностью включаются, затем остывают, а затем снова включаются, чтобы достичь общей заданной температуры кровати. Это также известно как нагрев кровати "bang-bang", который происходит, когда PID не определен.

Чтобы решить эту проблему, необходимо скорректировать несколько строк в файле configuration.h прошивки Marlin:

#define PIDTEMPBED

// ... Следующая секция вниз ...

//#define BED_LIMIT_SWITCHING

Для Anet A8 сработало следующее:

M304 P97.1 I1.41 D800 ; Установите значения ПИД для кровати

M500 ; Сохранить в EEPROM

По умолчанию эта функция не включена, так как некоторые конструкции 3D-принтеров плохо работают с быстрым переключением. Перед выполнением этой операции убедитесь, что ваш 3D-принтер имеет возможность использовать PID. Она автоматически включена для нагревателя хотэнда.

4. Стабилизировать стержни оси Z

Если главный вал не прямой, это может вызвать колебания, которые приводят к плохому качеству печати. Подшипник в верхней части каждого резьбового стержня способствует появлению полосчатости, так что это может быть ряд причин, которые в сумме делают пояса настолько плохими, насколько они есть.

Выявив и устранив эти причины появления полос, вы сможете избавиться от негативного влияния этого качества на ваши отпечатки.

Проверка подшипников на шатунах Z - хорошая идея. Есть шатуны, которые прямее других, но ни один из них не будет идеально прямым.

Если посмотреть, как эти стержни установлены на вашем 3D-принтере, они могут быть не прямыми, что немного смещает ось Z.

Если ваш 3D-принтер зажат в подшипниках, он может быть смещен от центра, поскольку отверстие, через которое проходит стержень, имеет неидеальный размер, что позволяет лишние ненужные движения из стороны в сторону.

Эти движения из стороны в сторону вызывают смещение слоев, что приводит к появлению знакомой вам Z-полосы.

Вызвано плохой центровкой пластиковых втулок на каретке экструдера. Это увеличивает наличие вибраций и неравномерных движений в течение всего процесса печати.

Для такой причины вы захотите заменить неэффективные направляющие и линейные подшипники на закаленные направляющие и высококачественные подшипники. Возможно, вам даже понадобится металлическая каретка экструдера, если она у вас пластиковая.

Если у вас два резьбовых стержня, попробуйте слегка повернуть один из стержней рукой и посмотрите, синхронизированы ли они оба.

Если гайка Z расположена выше с одной стороны, попробуйте слегка ослабить каждый из 4 винтов. Таким образом, в основном, пытайтесь получить равный угол с каждой стороны, чтобы движения не были несбалансированными.

5. стабилизация подшипников и рельсов по другой оси/постели для печати

Подшипники и направляющие на оси Y также могут способствовать появлению Z-бандинга, поэтому обязательно проверьте эти детали.

Хорошая идея - провести тест на подвижность. Возьмите хотенд вашего принтера и попробуйте пошевелить его, чтобы увидеть, насколько он подвижен или податлив.

Большинство вещей будут немного двигаться, но вы непосредственно ищете большой люфт в деталях.

Также попробуйте провести тот же тест на печатной станине и устраните все ослабления, установив подшипники на шайбы для лучшего выравнивания.

Например, для 3D-принтера Lulzbot Taz 4/5 это крепление Anti Wobble Z Nut Mount предназначено для устранения незначительных колебаний по Z.

Для этого не требуется обновление прошивки или что-то еще, просто 3D-печатная деталь и набор материалов, которые к ней крепятся (описано на странице Thingiverse).

Если ось Z закреплена гладкими стержнями, а также резьбовыми стержнями с подшипниками на одном конце, которые перемещают ее вверх и вниз, то такой проблемы не возникнет.

Во многих 3D-принтерах используется комбинация резьбовой шпильки, соединенной с валом шагового двигателя Z, для удержания его на месте через внутреннее крепление. Если у вас принтер с платформой, перемещаемой по оси Z, вы можете столкнуться с появлением полосы из-за колебания платформы.

Другие решения для исправления Z-бандинга в 3D-печати

• Попробуйте подложить под свою нагретую кровать гофрированный картон.
• Установите зажимы, удерживающие кровать на месте, прямо у края
• Убедитесь, что нет сквозняков, которые влияют на работу 3D-принтера
• Закрутите все ослабленные болты и винты в вашем 3D-принтере
• Убедитесь, что ваши колеса могут двигаться достаточно свободно
• Отделите резьбовые стержни от гладких стержней
• Попробуйте использовать нить другой марки
• Попробуйте увеличить минимальное время для слоя для решения проблем с охлаждением
• Смажьте 3D-принтер для более плавного движения

Можно попробовать множество решений, что является обычным делом в 3D-печати, но, надеюсь, одно из основных решений подойдет вам. Если нет, проведите список проверок и решений, чтобы узнать, сработает ли одно из них для вас!

Лучший тест на Z-бандинг

Лучшим тестом на Z-бандинг является модель Z Wobble Test Piece из Thingiverse. Это вертикальный цилиндр, который вы можете распечатать в 3D, чтобы проверить, действительно ли вы испытываете Z-бандинг или нет.

Один пользователь понял, что у его Ender 5 очень плохие горизонтальные линии, поэтому он 3D-печатал эту модель, и она вышла плохой.

После ряда исправлений, таких как разборка оси Z, ее чистка и смазка, проверка движения, регулировка подшипников и гаек POM, модель наконец-то получилась без обвязки.

Если вы любите высококачественные 3D-отпечатки, вам понравится набор инструментов для 3D-принтера AMX3d Pro Grade от Amazon. Это основной набор инструментов для 3D-печати, в котором есть все необходимое для удаления, очистки и завершения 3D-печати.

Это дает вам возможность:

• Легкая очистка 3D-отпечатков - набор из 25 деталей с 13 лезвиями ножей и 3 ручками, длинным пинцетом, плоскогубцами с иголками и клей-карандашом.
• Простое удаление 3D-отпечатков - перестаньте повреждать свои 3D-отпечатки, используя один из 3 специализированных инструментов для их удаления
• Идеальная отделка 3D-отпечатков - комбинация из 3 частей, 6 инструментов для точного скребка, резца и ножа позволяет проникать в мелкие щели для получения великолепной отделки
• Станьте профессионалом в области 3D-печати!

Надеюсь, эта статья поможет вам. Счастливой печати!