De flesta användare av 3D-skrivare har någon gång under sin 3D-utskriftsresa upplevt problem med Z-banding eller ribbing, så även jag. Jag undrade dock hur vi löser problemet med Z-banding och om det finns enkla lösningar där ute?

Det bästa sättet att åtgärda Z-banding i 3D-skrivaren är att byta ut Z-axelstången om den inte är rak, skapa en jämn bäddtemperatur med PID och använda lagerhöjder som gör att 3D-skrivaren inte använder mikrosteg. En felaktig stegmotor kan också orsaka Z-banding, så identifiera huvudorsaken och agera därefter.

Det är ganska enkelt att åtgärda dessa problem, men läs vidare för mer information. Jag ger dig en detaljerad beskrivning av hur du gör dem, samt vad du ska se upp för och andra tips för att åtgärda problem med Z-banding.

Om du är intresserad av att se några av de bästa verktygen och tillbehören för 3D-skrivare kan du enkelt hitta dem genom att klicka här.

Vad är Z-banding vid 3D-utskrift?

Många problem vid 3D-utskrift har fått ett passande namn efter hur de ser ut, och det gäller även banding! Z-banding är ett fenomen som innebär dålig 3D-utskriftskvalitet och som ser ut som en serie horisontella band längs ett utskrivet objekt.

Det är ganska lätt att avgöra om du har bandning bara genom att titta på ditt tryck, vissa är mycket värre än andra. När du tittar på bilden nedan kan du tydligt se de tjocka linjerna med bucklor som ser ut som riktiga band på trycket.

I vissa fall kan det se ut som en häftig effekt i vissa tryck, men oftast vill vi inte ha Z-banding i våra objekt. Det ser inte bara stelt och oprecist ut, utan ger också en svag struktur åt våra tryck, bland andra nackdelar.

Vi kan konstatera att bandning inte är något idealiskt, så låt oss undersöka vad som orsakar bandning i första hand. Att känna till orsakerna hjälper oss att fastställa de bästa sätten att åtgärda det och förhindra att det händer i framtiden.

Vad orsakar Z-banding i dina utskrifter?

När en användare av 3D-skrivare upplever Z-banding beror det vanligtvis på några få huvudproblem:

• Dålig justering i Z-axeln
• Mikrosteg i en stegmotor
• Temperaturfluktuationer i skrivarbädden
• Instabila Z-axelstänger

I nästa avsnitt går vi igenom var och en av dessa frågor och försöker hjälpa till att åtgärda orsakerna med några lösningar.

Hur åtgärdar man Z Banding?

Du kanske har försökt flera saker för att åtgärda Z-banding, men de fungerar helt enkelt inte. Eller så har du nyligen upptäckt det och sökt efter en lösning. Oavsett varför du kom hit kommer det här avsnittet förhoppningsvis att ge dig vägledning för att åtgärda Z-banding en gång för alla.

Det bästa sättet att åtgärda Z-banding är att:

1. Rikta in Z-axeln korrekt
2. Använd halva eller hela steg för skikthöjder.
3. Skapa en jämn bäddtemperatur
4. Stabilisera Z-axelns stavar
5. Stabilisera lager och skenor i andra axlar/utskriftsbädd

Det första du bör titta på är om bandningen är enhetlig eller om den är förskjuten.

Beroende på den exakta orsaken finns det olika lösningar som du bör prova först.

Om huvudorsaken till exempel är en 3D-skrivare som vinglar eller ojämna rörelser från stavarna, kommer din bandning att se ut på ett visst sätt.

Om du har Z-banding som mestadels kommer ut på bara en sida betyder det att lagret bör förskjutas/tryckas ned på motsatt sida.

Om orsaken till Z-bandningen har att göra med lagerhöjder eller temperatur är det mer sannolikt att du får en bandning som är enhetlig och jämn över hela linjen.

I detta fall är lagren bredare i alla riktningar jämfört med ett annat lager.

1. Rikta in Z-axeln på rätt sätt

I videon ovan visas ett fall med ett dåligt Z-hållarefäste som håller mässingsmuttern. Om detta hållarefäste är dåligt tillverkat kan det hända att det inte är så fyrkantigt som du behöver, vilket resulterar i Z-banding.

Skruvarna i mässingsmuttern bör inte heller vara helt åtdragna.

Att skriva ut ett Ender 3 Adjustable Z Stepper Mount från Thingiverse kan vara till stor hjälp. Om du har en annan skrivare kan du leta efter din skrivares stepperfäste.

En flexibel koppling fungerar också bra för att få ordning på din inriktning, för att förhoppningsvis eliminera den Z-banding du har upplevt. Om du är ute efter flexibla kopplingar av hög kvalitet vill du välja YOTINO 5 Pcs Flexible Couplings 5mm to 8mm.

Dessa passar ett stort antal 3D-skrivare från Creality CR-10 till Makerbots och Prusa i3s. De är tillverkade av aluminiumlegering med stor hantverksskicklighet och kvalitet för att eliminera spänningen mellan din motor och drivdelarna.

2. Använd halva eller hela stegnivåer.

Om du väljer fel lagerhöjder i förhållande till 3D-skrivarens Z-axel kan det orsaka bandning.

Det är troligare att det syns när du skriver ut med mindre lager eftersom felet är mer uttalat och tunna lager bör ge ganska släta ytor.

Om du har några felaktiga värden för mikrosteg kan det vara svårare att åtgärda problemet, men som tur är finns det ett enkelt sätt att komma runt detta.

När du jämför rörelseprecisionen hos de motorer vi använder rör de sig i "steg" och rotationer. Dessa rotationer har specifika värden för hur mycket de rör sig, så ett helt steg eller ett halvt steg rör sig ett visst antal millimeter.

Om vi vill röra oss med ännu mindre och mer exakta värden måste stegmotorn använda sig av mikrosteg. Nackdelen med mikrosteg är dock att rörelserna inte är så exakta som vi vill att de ska vara.

Det är lätt att undvika att extrudern behöver använda mikrosteg genom att använda antingen hela eller halva stegvärdena för 3D-skrivaren, som gäller lagerhöjder.

Jag har nyligen skrivit ett inlägg som innehåller ett avsnitt om mikrosteg/lagerhöjder och dess förmåga att ge dig bättre kvalitet på utskrifter.

Med en Ender 3 Pro 3D-skrivare eller Ender 3 V2 till exempel har du ett fullt stegvärde på 0,04 mm. Du använder detta värde genom att endast skriva ut lagerhöjder som är delbara med 0,04, alltså 0,2 mm, 0,16 mm, 0,12 mm och så vidare. Dessa kallas "magiska tal".

Dessa värden för lagerhöjden för fullt steg innebär att du inte behöver använda mikrosteg, vilket kan ge ojämna rörelser i hela Z-axeln. Du kan mata in dessa specifika lagerhöjder i din slicer, oavsett om du använder något som Cura eller PrusaSlicer.

3. Skapa en jämn bäddtemperatur

En fluktuerande bäddtemperatur kan orsaka Z-banding. Prova att skriva ut på tejp eller med lim och utan uppvärmd bädd för att se om du fortfarande upplever Z-banding på dina utskrifter. Om detta löser problemet är det förmodligen ett problem med temperaturfluktuationer.

De två typerna av bäddvärmningsprocesser kallas Bang-Bang bäddvärmning eller PID bäddvärmning. Bang-Bang bäddvärmning är när 3D-skrivaren når den inställda bäddtemperaturen och slutar värma, vilket gör att den svalnar.

Sängen når sedan en viss punkt under den inställda bäddtemperaturen och slår sedan till igen för att nå den inställda temperaturen. Bang-Bang, vilket innebär att man når var och en av dessa temperaturer flera gånger.

Detta kan leda till att den uppvärmda bädden expanderar och drar ihop sig på en nivå som är tillräckligt hög för att orsaka inkonsekvenser i utskriften.

PID (Proportional, Integral, Differential terms) är en funktion för loopkommando i Marlins fasta programvara för att automatiskt ställa in och reglera bäddtemperaturen inom ett visst intervall och stoppa stora temperaturfluktuationer.

Den här äldre videon från Tom Sanladerer förklarar det ganska bra.

Slå på PID och ställ in den. Det kan uppstå förvirring när du använder kommandot M303 när du identifierar extrudervärmaren kontra bäddvärmaren. PID kan hålla en bra och jämn temperatur på bädden under hela utskriften.

Uppvärmningscyklerna i sängen startar helt och hållet, kyls sedan av innan de startar igen för att nå den totala inställda bäddtemperaturen. Detta kallas även bang-bang-sänguppvärmning, vilket sker när PID inte är definierat.

För att lösa detta måste du justera några rader i Marlin firmware configuration.h:

#define PIDTEMPBED

// ... Nästa sektion längre ner ...

//#define BED_LIMIT_SWITCHING

Följande fungerade för en Anet A8:

M304 P97.1 I1.41 D800 ; Ställ in sängens PID-värden.

M500 ; Lagra till EEPROM

Detta är inte aktiverat som standard eftersom vissa 3D-skrivare inte fungerar bra med de snabba växlingarna som sker. Kontrollera att din 3D-skrivare har kapacitet att använda PID innan du gör detta. Det är automatiskt aktiverat för din värmare.

4. Stabilisera Z-axelns stänger

Om huvudaxeln inte är rak kan det orsaka en vinglighet som leder till dålig utskriftskvalitet. Lager i toppen av varje gängstång bidrar till bandning, så det kan vara en rad olika orsaker som tillsammans gör att bandningen blir så dålig som den är.

När du har identifierat och åtgärdat dessa orsaker till bandning bör du kunna eliminera denna negativa kvalitet från att påverka dina utskrifter.

Det finns stänger som är rakare än andra, men ingen av dem är helt rak.

När du tittar på hur dessa stavar är placerade i 3D-skrivaren kan de vara ojämna, vilket gör att Z-axeln förskjuts en aning.

Om 3D-skrivaren är fastspänd i lager kan den vara ocentrisk eftersom hålet där stången passar in inte har den perfekta storleken, vilket gör att den kan röra sig onödigt mycket från sida till sida.

Dessa rörelser från sida till sida gör att lagren inte är rätt placerade, vilket resulterar i den Z-banding som du känner till.

Orsakas av en dålig justering av plastbussningarna på extrudervagnen. Detta ökar förekomsten av vibrationer och ojämna rörelser under hela utskriftsprocessen.

I sådana fall bör du byta ut de ineffektiva skenorna och de linjära lagren mot härdade skenor och högkvalitativa lager. Du kanske till och med vill ha en extrudervagn av metall om du har en plastvagn.

Om du har två gängade stänger kan du försöka vrida en av stängerna lätt för hand och se om de båda är synkroniserade.

Om Z-muttern är högre upp på ena sidan, försök att lossa lite på var och en av de fyra skruvarna. Du försöker alltså i princip få en lika stor vinkel på varje sida, så att rörelserna inte blir obalanserade.

5. Stabilisera lager & skenor i andra axeln/utskriftsbädd

Lagren och skenorna i Y-axeln kan också bidra till Z-banding, så kontrollera definitivt dessa delar.

Det är en bra idé att göra ett vickeltest. Ta tag i skrivarens hotend och försök att vickla den för att se hur mycket rörelse/eftergift den har.

Det mesta kommer att röra sig lite, men du är direkt ute efter att få en stor mängd lösa delar.

Gör också samma test på skrivbädden och åtgärda eventuella ojämnheter genom att skjuta lagren så att de blir bättre anpassade.

För Lulzbot Taz 4/5 3D-skrivare till exempel syftar detta Anti Wobble Z Nut Mount till att eliminera mindre Z-banding eller wobble.

Det krävs ingen uppdatering av den fasta programvaran eller något annat, utan bara en 3D-utskriven del och en uppsättning material som kan kopplas till den (beskrivs på Thingiverse-sidan).

Beroende på hur din 3D-skrivare är utformad kan du vara mer benägen att uppleva Z-banding. När Z-axeln är säkrad med släta stavar, tillsammans med gängade stavar som har lager i ena änden som flyttar den upp och ner, kommer du inte att ha det här problemet.

Många 3D-skrivare använder kombinationen av en gängad stång som är ansluten till Z-axeln för att hålla den på plats med hjälp av den interna monteringen. Om du har en skrivare med en plattform som bärs av Z-axeln kan du uppleva bandning på grund av att plattformen vinglar.

Andra lösningar för att försöka åtgärda Z-bandning i 3D-utskrifter

• Prova att lägga lite wellpapp under din uppvärmda säng.
• Sätt clipsen som håller sängen på plats precis vid kanten.
• Se till att det inte finns några drag som påverkar 3D-skrivaren.
• Skruva upp alla lösa skruvar och bultar i din 3D-skrivare
• Se till att hjulen kan röra sig tillräckligt fritt
• Koppla bort dina gängade stänger från släta stänger
• Prova ett annat varumärke av glödtråd
• Försök att öka minimitiden för ett lager för kylningsproblem.
• Smörj din 3D-skrivare för smidigare rörelser

Det finns många lösningar att prova, vilket är vanligt vid 3D-utskrift, men förhoppningsvis fungerar en av de viktigaste lösningarna för dig. Om inte, gör en lista över kontroller och lösningar för att se om någon av dem fungerar för dig!

Bästa test för Z-banding

Det bästa testet för Z Banding är Z Wobble Test Piece-modellen från Thingiverse. Det är en vertikal cylinder som du kan skriva ut i 3D för att se om du faktiskt upplever Z Banding eller inte.

En användare insåg att hans Ender 5 hade riktigt dåliga horisontella linjer, så han 3D-printade den här modellen och den blev dålig.

Efter att ha gjort en rad korrigeringar, t.ex. demonterat Z-axeln, rengjort och smörjt den, kontrollerat hur den rör sig och ställt om lagren och POM-muttrarna, kom modellen till slut ut utan bandning.

Om du älskar 3D-utskrifter av hög kvalitet kommer du att älska AMX3d Pro Grade 3D Printer Tool Kit från Amazon. Det är en uppsättning verktyg för 3D-utskrifter som ger dig allt du behöver för att ta bort, rengöra & avsluta dina 3D-utskrifter.

Det ger dig möjlighet att:

• Rengör enkelt dina 3D-utskrifter - 25-delars kit med 13 knivblad och 3 handtag, lång pincett, nåltång och limstift.
• Ta enkelt bort 3D-utskrifter - sluta skada dina 3D-utskrifter genom att använda ett av de 3 specialiserade borttagningsverktygen.
• Gör dina 3D-utskrifter perfekt - den 3-delade, 6-verktygs precisionskrapan/pick/knivbladskombinationen med 6 verktyg kan komma in i små sprickor för att få en bra finish
• Bli ett 3D-utskriftsproffs!

Jag hoppas att den här artikeln hjälper dig. Lycka till med utskriften!