Більшість користувачів 3D-принтерів стикалися з проблемами Z-смуги або ребристості на певному етапі свого шляху 3D-друку, як і я. Мені було цікаво, як виправити цю проблему, і чи існують прості способи її вирішення?

Найкращий спосіб усунути смуги Z у вашому 3D-принтері - це замінити шток осі Z, якщо він не прямий, увімкнути постійну температуру шару за допомогою PID і використовувати висоту шару, яка дозволяє уникнути мікрокроку. Несправний кроковий двигун також може спричинити смуги Z, тому визначте основну причину і дійте відповідно до неї.

Ці виправлення досить легко зробити, але продовжуйте читати, щоб дізнатися більше ключової інформації. Я дам вам детальний опис того, як це зробити, а також на що звернути увагу та інші поради щодо виправлення проблем з Z-смугою.

Якщо вас цікавлять найкращі інструменти та аксесуари для ваших 3D-принтерів, ви можете легко знайти їх, натиснувши тут.

Що таке Z-смуги в 3D-друку?

Багато проблем у 3D-друку влучно названо відповідно до того, як вони виглядають, і смугастість не є винятком! Z-смугастість - це явище поганої якості 3D-друку, яке має вигляд серії горизонтальних смуг уздовж надрукованого об'єкта.

Досить легко визначити, чи є у вас смуги, просто подивившись на відбиток, причому деякі з них набагато гірші за інші. На зображенні нижче ви можете чітко побачити товсті лінії з вм'ятинами, які виглядають як справжні смуги на відбитку.

У деяких випадках це може виглядати як крутий ефект на деяких відбитках, але здебільшого ми не хочемо, щоб на наших об'єктах були Z-подібні смуги. Вони не тільки виглядають жорсткими і неточними, але й призводять до того, що наші відбитки мають слабку структуру, серед інших недоліків.

Ми можемо визначити, що смугастість не є ідеальним явищем, тож давайте розглянемо, що спричиняє смугастість в першу чергу. Знання причин допоможе нам визначити найкращі способи її усунення та запобігти її виникненню в майбутньому.

Що спричиняє появу Z-подібних смуг на відбитках?

Коли користувач 3D-принтера стикається з Z-смугою, зазвичай це пов'язано з кількома основними проблемами:

• Погане вирівнювання по осі Z
• Мікрокрокування в кроковому двигуні
• Коливання температури друкарського шару
• Нестабільні стрижні осі Z

У наступному розділі ми розглянемо кожну з цих проблем і спробуємо допомогти усунути причини за допомогою декількох рішень.

Як виправити Z-смугу?

Можливо, ви вже спробували кілька способів виправити Z-смуги, але вони не працюють. Або ви нещодавно виявили цю проблему і шукаєте рішення. Незалежно від того, з якої причини ви прийшли сюди, цей розділ, сподіваємося, дасть вам вказівки, як виправити Z-смуги раз і назавжди.

Найкращий спосіб зафіксувати Z-смугу - це:

1. Правильно вирівняйте вісь Z
2. Використовуйте половину або повну висоту шару
3. Забезпечте стабільну температуру в ліжку
4. Стабілізація стрижнів осі Z
5. Стабілізація підшипників і напрямних на інших осях/друкарській основі

Перше, на що слід звернути увагу, - це рівномірне чи зміщене розташування смуг.

Залежно від точної причини, будуть різні рішення, які слід спробувати в першу чергу.

Наприклад, якщо основною причиною є коливання 3D-принтера або нерівномірний рух стрижнів, ваша стрічка буде виглядати певним чином.

Смуга тут - це коли кожен шар злегка зміщується в певному напрямку. Якщо у вас є Z-подібна смуга, яка здебільшого з'являється лише з одного боку, це означає, що шар має бути зміщений/заглиблений на протилежному боці.

Якщо причиною Z-смуги є висота шару або температура, ви, швидше за все, отримаєте рівномірну та однакову смугу по всій поверхні.

У цьому випадку шари ширші в усіх напрямках порівняно з іншим шаром.

1. правильно вирівняйте вісь Z

На відео вище показано випадок неякісного кронштейна Z-каретки, який утримує латунну гайку. Якщо цей кронштейн виготовлений неякісно, він може бути не таким квадратним, як вам потрібно, що призведе до появи Z-подібної смуги.

Також не слід повністю затягувати гвинти латунної гайки.

Роздрукуйте собі Ender 3 Adjustable Z Stepper Mount від Thingiverse, це дуже допоможе. Якщо у вас інший принтер, ви можете пошукати крокове кріплення для вашого конкретного принтера.

Гнучкі з'єднувачі також добре підходять для вирівнювання, щоб, сподіваємось, усунути Z-подібну смугу, яку ви спостерігали. Якщо вам потрібні високоякісні гнучкі з'єднувачі, ви захочете вибрати гнучкі з'єднувачі YOTINO 5 шт. від 5 мм до 8 мм.

Вони підходять для широкого спектру 3D-принтерів від Creality CR-10 до Makerbots і Prusa i3s. Вони виготовлені з алюмінієвого сплаву з високою майстерністю та якістю, щоб усунути напругу між вашим двигуном і деталями приводу.

2. використовуйте половинну або повну висоту шару

Якщо ви виберете неправильну висоту шару відносно осі Z вашого 3D-принтера, це може призвести до появи смуг.

Ця помилка з більшою ймовірністю проявиться, коли ви друкуєте меншими шарами, оскільки вона є більш помітною, а тонкі шари повинні давати досить гладку поверхню.

Неправильні значення мікрокроку можуть ускладнити виправлення цієї проблеми, але, на щастя, є простий спосіб її обійти.

Якщо порівнювати точність руху двигунів, які ми використовуємо, то вони рухаються "кроками" та обертаннями. Ці обертання мають певні значення, наскільки вони рухаються, тому повний крок або половина кроку переміщує певну кількість міліметрів.

Якщо ми хочемо рухатися з ще меншими і точнішими значеннями, кроковий двигун повинен використовувати мікрокроки. Недоліком мікрокроку є те, що рухи не настільки точні, як ми хочемо.

Уникнути мікрокроку екструдеру легко, використовуючи повне або половинне значення кроку для вашого 3D-принтера, пов'язане з висотою шару.

Нещодавно я написав статтю, в якій є розділ про мікрокроки/висоту шарів та їхню здатність забезпечувати кращу якість друку.

Наприклад, у 3D-принтера Ender 3 Pro або Ender 3 V2 повний крок становить 0,04 мм. Ви можете використовувати це значення, друкуючи шари з висотою, кратною 0,04, тобто 0,2 мм, 0,16 мм, 0,12 мм і т. д. Це так звані "магічні числа".

Ці значення висоти шару з повним кроком означають, що вам не доведеться переходити до мікрокроку, який може призвести до нерівномірного переміщення по осі Z. Ви можете ввести ці конкретні значення висоти шару у ваш слайсер, використовуючи щось на зразок Cura або PrusaSlicer.

3. забезпечте постійну температуру в ліжку

Нестабільна температура шару може спричинити появу смуг Z. Спробуйте друкувати на стрічці або з використанням клею без нагрівання шару, щоб перевірити, чи не з'являться на відбитках смуги Z. Якщо це вирішить проблему, то, ймовірно, це проблема з коливаннями температури.

Два типи нагрівання шару називаються нагріванням шару Bang-Bang або PID-нагріванням шару. Нагрівання шару Bang-Bang - це коли ваш 3D-принтер досягає заданої температури шару і припиняє нагрівання, що призводить до його охолодження.

Потім ліжко опускається до певної точки нижче встановленої температури, а потім знову вмикається, щоб досягти встановленої температури. Банг-банг - це означає, що кожна з цих температур досягається кілька разів.

Це може призвести до того, що нагріте полотно буде то розширюватися, то стискатися до рівня, достатнього для того, щоб спричинити невідповідність друку.

PID (Proportional, Integral, Differential terms) - це функція циклічної команди в прошивці Marlin для автоматичного налаштування і регулювання температури шару в певному діапазоні і зупинки широких коливань температури.

Це старе відео від Тома Санладера досить добре пояснює це.

Увімкніть PID і налаштуйте його. Під час використання команди M303 може виникнути плутанина, коли ви розрізняєте нагрівач екструдера та нагрівач станини. PID може підтримувати хорошу, стабільну температуру станини протягом усього друку.

Цикли нагріву ліжка повністю вмикаються, потім охолоджуються, а потім знову запускаються, щоб досягти загальної заданої температури ліжка. Це також відомо як "стрибкоподібний" нагрів ліжка, який відбувається, коли PID не визначено.

Для того, щоб вирішити цю проблему, вам потрібно відкоригувати кілька рядків у файлі configuration.h прошивки Marlin:

#define PIDTEMPBED

// ... Наступний розділ вниз ...

//#define BED_LIMIT_SWITCHING

Для Anet A8 працювало наступне:

M304 P97.1 I1.41 D800 ; Встановлення значень PID станини

M500 ; Збереження в EEPROM

За замовчуванням цей параметр не ввімкнено, оскільки деякі моделі 3D-принтерів погано працюють при швидкому перемиканні. Перед цим переконайтеся, що ваш 3D-принтер має можливість використовувати PID. Він автоматично ввімкнений для нагрівача гарячого кінця.

4. стабілізуйте стрижні осі Z

Якщо головний вал не прямий, це може спричинити коливання, що призводить до поганої якості друку. Підшипник у верхній частині кожного різьбового стержня сприяє появі смуг, тож це може бути низка причин, які в сукупності призводять до поганої якості друку.

Визначивши та усунувши ці причини, ви зможете усунути негативний вплив смуг на якість ваших відбитків.

Перевірка підшипників на Z-образних стрижнях - хороша ідея. Є стрижні, які пряміші за інші, але жоден з них не буде ідеально прямим.

Якщо ви подивитеся на те, як ці стрижні встановлені на вашому 3D-принтері, то побачите, що вони можуть бути не прямими, що злегка зміщує вісь Z.

Якщо ваш 3D-принтер закріплений на підшипниках, він може бути зміщений від центру, оскільки отвір, через який проходить стрижень, не має ідеального розміру, що призводить до зайвих непотрібних рухів з боку в бік.

Ці рухи з боку в бік спричиняють зміщення шарів, що призводить до появи знайомої вам смуги Z.

Викликана поганим вирівнюванням пластикових втулок на каретці екструдера. Це збільшує наявність вібрацій і нерівномірних рухів протягом усього процесу друку.

З цієї причини ви захочете замінити неефективні рейки та лінійні підшипники на загартовані рейки та високоякісні підшипники. Можливо, вам навіть знадобиться металева каретка екструдера, якщо у вас є пластикова.

Якщо у вас два стрижні з різьбою, спробуйте злегка повернути один з них вручну і перевірити, чи синхронізуються вони обидва.

Якщо Z-гайка знаходиться вище з одного боку, спробуйте трохи послабити кожен з 4 гвинтів. Таким чином, намагаючись отримати рівний кут з кожного боку, щоб рухи не були незбалансованими.

5. стабілізуйте підшипники та рейки на інших осях/друкарському столі

Підшипники та рейки на осі Y також можуть сприяти появі смуг Z, тому обов'язково перевірте ці частини.

Добре було б провести тест на зсув. Візьміть гарячу плату принтера і спробуйте зсунути її, щоб побачити, наскільки сильно вона рухається/віддається.

Більшість речей будуть трохи рухатися, але ви безпосередньо шукаєте велику кількість вільного простору в деталях.

Також спробуйте виконати той самий тест на друкарській платформі і виправте будь-яку нещільність, підкрутивши підшипники для кращого вирівнювання.

Наприклад, для 3D-принтера Lulzbot Taz 4/5 це кріплення Z-гайки Anti Wobble призначене для усунення незначних смуг або коливань по Z.

Для цього не потрібно оновлювати прошивку чи щось подібне, лише надрукована на 3D-принтері деталь і набір матеріалів, які до неї прикріплюються (описано на сторінці Thingiverse).

Залежно від конструкції вашого 3D-принтера, ви можете зіткнутися зі смугами Z. Якщо вісь Z закріплена гладкими стрижнями, а також стрижнями з різьбленням, які мають підшипники на одному кінці, що переміщують її вгору і вниз, цієї проблеми не буде.

Багато 3D-принтерів використовують комбінацію різьбового стержня, з'єднаного з валами крокового двигуна Z, щоб утримувати його на місці завдяки внутрішньому кріпленню. Якщо у вас принтер з платформою, що переноситься віссю Z, ви можете відчути смугастість через коливання платформи.

Інші рішення для виправлення Z-смуги в 3D-друку

• Спробуйте покласти гофрований картон під ліжко з підігрівом
• Покладіть затискачі, які утримують ліжко на місці, прямо на край
• Переконайтеся, що протяги не впливають на роботу 3D-принтера
• Закрутіть усі ослаблені болти та гвинти у вашому 3D-принтері
• Переконайтеся, що колеса можуть обертатися досить вільно
• Від'єднайте стрижні з різьбленням від гладких стрижнів
• Спробуйте іншу марку нитки
• Спробуйте збільшити мінімальний час для шару для вирішення проблем з охолодженням
• Змастіть 3D-принтер для плавності рухів

Існує багато рішень, які можна спробувати, що характерно для 3D-друку, але, сподіваємося, одне з основних рішень підійде саме вам. Якщо ні, перегляньте список перевірок і рішень, щоб дізнатися, чи підійде вам одне з них!

Найкращий тест Z-смуги

Найкращим тестом для Z-смуги є модель Z Wobble Test Piece від Thingiverse. Це вертикальний циліндр, який ви можете надрукувати в 3D, щоб побачити, чи дійсно ви відчуваєте Z-смугу чи ні.

Один користувач зрозумів, що його Ender 5 має дуже погані горизонтальні лінії, тому він надрукував цю модель на 3D-принтері, і вона вийшла поганою.

Після низки виправлень, таких як розбирання осі Z, чистка та змащення, перевірка руху, перестановка підшипників та гайок POM, модель нарешті вийшла без обв'язки.

Якщо ви любите високоякісний 3D-друк, вам сподобається набір інструментів для 3D-принтерів AMX3d Pro Grade від Amazon. Це основний набір інструментів для 3D-друку, який містить усе необхідне для зняття, очищення та обробки ваших 3D-друків.

Це дає вам можливість:

• Легко очищайте свої 3D-друки - набір з 25 предметів: 13 лез для ножів і 3 ручок, довгий пінцет, плоскогубці з голкою та клей-карандаш.
• Просто виймайте 3D-друки - припиніть пошкоджувати свої 3D-друки за допомогою одного з 3 спеціалізованих інструментів для вилучення
• Ідеально обробляйте свої 3D-друки - комбінація з 3 частин, 6 інструментів, прецизійного скребка, різця та ножа може проникати в невеликі щілини, щоб отримати ідеальну обробку.
• Станьте професіоналом у сфері 3D-друку!

Сподіваюся, ця стаття допоможе вам. Щасливого друку!