В предыдущей статье мы детально изучили и протестировали принтеры компании MakerBot. Принтеры конечно вышли первоклассные, но и они не лишены недостатков. Давайте рассмотрим эти недостатки и научимся с ними бороться.
Обзор типичных проблем 3D печати.
Вступление:
Те, кто уже успел поработать с каким-либо FDM принтером, прекрасно знает, что не каждый раз когда вы посылаете предмет на печать, Вы получаете то, что хотели. Я не могу сказать, что всегда проблемы печати связаны с недоработками разработчиков.
Как мы видим из предыдущего обзора, что даже оригинальный MakerBot Replicator 2 в нашем тесте не смог получить оценку 5 баллов. По результатам тестирования становится ясно, что несмотря на все свои плюсы, технология Makerbot еще не достигла идеала. 10 миллионные инвестиции не помогли компании вывести принтер Replicator в лидеры рынка, зато позволили создать достойную похвалы экосистему трехмерной печати. Но, прогресс улучшений конечно есть. Оригинальный Replicator 2 получил в нашем тесте оценку на 1,35 балла выше чем классический Replicator Dual (Creator). Правда, для чистоты совести стоит отметить, что во время сравнения мы не брали во внимание тот факт, что Makerbot не рекомендует использовать ABS пластик на своем 3D принтере второго поколения. В некоторых случаях – это может стать серьезным минусом при выборе 3D принтера.
Все протестированные принтеры Replicator имеют ряд “детских болезней” проблем, которые мы обсудим в этой статье. Мы надеемся что производитель устранит все текущие проблемы в своей следующей линейке – Replicator 3. Благо, все основания к этому есть. Слияние с многомиллиардной корпорацией Stratasys – это не шутки. В арсенале последней есть такие технологии и патентные портфели, которые просто обязаны вывести MakerBot на абсолютно новый уровень качества.
Но пока Replicator 3 не вышел на рынок, нам остается только учится преодолевать проблемы первого и второго Репликатора, а так же искать однодумцев и энтузиастов, которые бы присоединились к нашей команде по созданию улучшенной версии 3D принтера Мейкербот. Быть может, именно с Вашей помощью мы вместе создадим первый украинский 3D принтер. 😉
Проблемы:
Сразу оговорюсь, что подобные проблемы присущи почти всем моделям FDM 3D принтеров. Поэтому эта статья будет полезна всем 3Dпринтероводам. 😉
Итак, с какими же проблемами 3D печати может столкнутся неопытный владелец 3D принтера:
ПРОБЛЕМА №1: Пластик не липнет к платформе (первые слои), сразу отрывается от платформы, скатывается на сопле экструдера.
Вероятные причины:
– расстояние между соплом и платформой слишком большое
– платформа недостаточно горяча
Объяснения:
– Для того, чтобы пластик прилипал к платформе, капля, которая выходит из сопла экструдера должна “расплющиваться” под давлением по платформе. Объясню на примере. Предположим, что Вы печатаете объект с точностью (толщиной слоя) 100 микрон. Идеальные условия таковы: расстояние между соплом и платформой – 50-80 микрон, поэтому капля немного размазывается по платформе, прилипая к ней. При этом, платформа должна быть нагрета до 60-120 градусов, это гарантирует тот факт, что первые слои будут всегда находится в полужидком состоянии, увеличивая сцепку детали с платформой.
Способы устранить проблему:
– провернуть болты калибровки платформы на 30 градусов против часовой стрелки. Если это не помогло, то запустить заново процедуру калибровки уровня платформы. Иногда это сделать трудно, так как выставить зазор на глаз с точностью 50 микрон – не реально. К тому же, платформа со временем деформируется, а это еще больше усложняет процесс калибровки.
– повысить температуру платформы (110-120 градусов – это максимум)
– обязательно клейте на платформу голубой скотч.
Пример как правильно должна быть откалибрована платформа (кликабельно):
Как проблему можно бы было устранить производителю принтера:
– необходимо оснастить принтеры автоматической системой калибровки платформы. Подобная технология уже десяток лет как используется в сварочных аппаратах для оптоволокна. Современные 3D принтеры похожи на сварочные аппараты тридцатилетней давности (полуавтоматы). Их операторы так же должны были крутить регулировочные болты и сводить волокна вручную. Сейчас сварочные аппараты сводят волокна с точностью до микрона в автоматическом режиме. К сожалению, пока таких 3D принтеров не существует.
ПРОБЛЕМА №2: Пластиковые детали оплавляются, теряют форму. Лепестки (выступы) деталей загибаются вверх.
Вероятные причины:
– высокая температура между соплом и платформой
– некачественный пластик
Объяснения:
– конструкция экструдера такова, что горячие воздушные потоки имеют свойство задерживаться между экструдером и платформой. В итоге, уже готовая пластиковая деталь оказывается между горячей платформой и безумно горячим соплом, в парах горячего воздуха. Естественно, что новосозданная деталь начнет оплавляться.
Способы устранить проблему:
– печатать без подогрева платформы
– повысить скорость печати, чтобы горячий воздух не успевал скапливаться под экструдером
– печатать одновременно несколько деталей, чтобы экструдер долго не задерживался на одном месте
– использовать качественный PLA пластик с невысокими температурами нагрева (180 градусов на 40 градусов платформы)
– установить на свой 3D принтер турбину, которая бы крепилась на экструдере и обдувала область под соплом экструдера. Или купить 3D принтер с таким штатным обдувом.
Как проблему можно бы было устранить производителю принтера:
– необходимо установить узконаправленный вентилятор под экструдер 3D принтера, напротив детали. Тонкость в том, что вентилятор должен включаться не сразу, а лишь на 5-10 слое. Replicator 2 оборудован таким решением, также, подобными конструкциями снабжены промышленные 3D принтеры и 3D принтеры, которые построены по технологии Ultimaker.
ПРОБЛЕМА №3: ABS пластик в процессе печати отслаивается от платформы, загибаются углы (отрываясь от платформы), трескается.
Вероятные причины:
– пластик (чаще ABS, реже PLA) слишком быстро остывает
Объяснения:
– такова природа ABS пластика. Эта проблема – одна из причин, по которой Makerbot отказались от печати АБС пластиком в своей передовой разработке Репликаторе 2. Подобные проблемы существуют у многих пластиков с высокой температурой плавления.
Способы устранить проблему:
– печатать в помещении с высокой температурой
– исключить сквозняки и перепады температуры
– поместить 3D принтер в специальный термостатирующий чехол
– использовать SmartABS пластик без подобной проблемы
Как проблему можно бы было устранить производителю принтера:
– необходимо термостатировать область печати. Проще говоря, корпус принтера должен быть закрытым. Подобный принцип используется во многих современных 3D принтера. Например, Replicator 2X и Ultimaker 2, MakiBox.
ПРОБЛЕМА №4: Пластик запутывается и перестает разматываться с бобины.
Вероятные причины:
– сместилась бобина
– плохо намотан пластик
– образовался узел (“борода”)
Объяснения:
– makerbot заботясь о своих клиентах, постарались сделать расходные материалы как можно дешевле. Конструкция бобины упрощена до максимума. На такой бобине просто неизбежны проблемы с подачей пластика
Способы устранить проблему:
– установить бобину как можно аккуратней
– поправить бобину в момент заклинивания
– проверить намотку на отсутствие узлов
– установить трубку подачи в непосредственной близости к середине бобины
– использовать внешний кронштейн для размотки пластика с качественной подшипниковой конструкцией
Как проблему можно бы было устранить производителю принтера:
– усовершенствовать механизм размотки пластика
– усовершенствовать бобину с пластиком. Такого принципа придерживается 3D systems, они выпускают свои специальные картриджы для 3D пластика. Неплохая конструкция размотки применена в 3D принтерах Malyan.
ПРОБЛЕМА №5: Пластик перестает подаваться. Экструдер движется, но пластик не выходит из сопла.
Вероятные причины:
– недоработки прижимного механизма
– зазор между соплом и платформой слишком маленький, пластик не может выйти из сопла и сгорает внутри
– сопло засорено
Объяснения:
– это самая болезненная проблема принтеров серии Replicator. И если все предыдущие проблемы можно считать “особенностями 3D печати”, то эта проблема – самая обыкновенная недоработка инженеров. В теории экструдер первого поколения должен был прекрасно подавать пластик в сопло. Но… как водится… теория часто расходится с практикой. А в практике бывают моменты, когда пластик по какой-то причине не может пройти через сопло. В таких случаях экструдер должен сам усиливать силу прижима чтобы компенсировать повышенную нагрузку. Подобная технология была реализована лишь в прижимном механизме экструдера четвертого поколения.
Поколения механизмов экструдера:
1) поколение №1. простейшая штроба для подачи пластика. Установлена в оригинальном Replicator Dual и во всех китайских клонах за исключением принтера LY3 и MigceCuble.
2) поколение №2. внутри экструдера установлен специальный болт, который регулирует силу прижима прутка. Такая технология применяется в Replicator 2.
3) поколение №3. используется удлиненный болт, который вынесен за пределы блока экструдера. Настраивать такой болт намного удобней. Нет нужды постоянно разбирать экструдер. Регулировку можно производить “на ходу”. В серийном производстве такой прижимной механизм используется в принтерах LY3.
4) поколение №4. месяц тому MakerBot наконец таки признали свою ошибку и разработали Extruder Upgrade kit. К сожалению, серийные принтеры до сих пор поступают на прилавки с прижимным механизмом устаревшего типа. К счастью, некоторые китайские производители исправляют проблемы лучше американских собратьев. Принтеры MigceCuble изначально оборудованы качественным прижимным механизмом 4го поколения.
Способы устранить проблему:
– смачивать пруток маслом перед печатью
– заменить прижимной механизм на механизм 4го поколения (единственный правильный вариант)
– усилить подачу пластика рукой в момент застревания
– увеличить зазор между соплом и экструдером
– увеличить температуру пластика
– установить термобарьер с тефлоновой сердцевиной
– прочистить или заменить сопло
Как проблему можно бы было устранить производителю принтера:
– использовать прижимной механизм 4го поколения как это делают WonWall в своих 3D принтерах MigceCuble
Если Вы усвоите 5 этих простых правил 3D печати, то сможете без проблем печатать на любом одноцветном 3D принтере. Ну а тонкостях и сложностях двухцветной 3D печати Вы узнаете в следующей статье.
Прочитать основную статью FAQ по 3D принтерам можно здесь.
