Stappenmotor van 3D-printer werkt niet:laten we het repareren!

Hoewel ik denk dat ik de weg weet in een 3D-printer, ben ik altijd bang als een machine uitvalt vanwege een mogelijk hardwareprobleem. In tegenstelling tot het veranderen van een obscure instelling in de snijmachine, slaat mijn hart vaak een slag over als ik met mechanische en elektrische onderdelen te maken heb.

Vroeg of laat krijg je te maken met een niet goed werkende stappenmotor. Als je op mij lijkt, doe je zeker liever wat onderzoek voordat je potentieel onomkeerbare dingen probeert. Hoewel we dieper ingaan op elke oorzaak, zijn dit de meest voorkomende oorzaken van een niet goed werkende stappenmotor.

De stappenmotor van een 3D-printer werkt mogelijk niet vanwege onvoldoende elektrische stroom, een verlies van continuïteit samen met de bedrading of een connector, of een defecte stappenmotordriver of besturingskaart.

Deze korte samenvatting is natuurlijk niet erg handig als het gaat om het oplossen van uw probleem, dus laten we beginnen!

Een stappenmotor repareren die niet beweegt

Als het gaat om problemen met niet-functionerende hardware, is het aanbevolen pad om ze op te lossen altijd van de eenvoudigste naar de meest gecompliceerde mogelijke oplossing. Het is nutteloos om de firmware-instellingen te controleren of geavanceerde configuraties van onze printer aan te passen als we niet eerst controleren of de machine is ingeschakeld. Hoewel het gek klinkt, worden de meeste problemen meestal opgelost via bijna triviale en zeer eenvoudige controles. als het om stappenmotoren gaat, is dit geen uitzondering op de regel.

Voordat we beginnen met het opsporen van het probleem waardoor de motor niet kan bewegen, zal ik u een vraag stellen:wordt het probleem veroorzaakt door de stappenmotor zelf?

Veel gebruikers weten het niet (en waarom zouden ze?), maar de firmware van de 3D-printer is ingesteld om te voorkomen dat de extrudermotor beweegt als de hotend koud is. Dat betekent dat voordat je hem probeert te verplaatsen, je de hotend moet voorverwarmen tot een temperatuur boven het minimum (ik raad 200 graden aan, voor de zekerheid).

Nu we ons hiervan bewust zijn, laten we proberen die vervelende motor te repareren!

Stappenmotor ontvangt geen elektrische stroom

Allereerst moet u controleren of de motor elektrische stroom krijgt. Om dat te doen, heb je geen multimeter of een bepaald gereedschap nodig, zet gewoon de printer aan en probeer de motoren uit het menu te verplaatsen.

Selecteer op Marlin-type printers “Voorbereiden ” -> “As verplaatsen ” en selecteer de as van de motor die niet werkt. Bestel een voldoende lange beweging, zoals 150 mm in de X/Y-assen, of 100 mm in de Z-as. Als u tijdens de beweging de motor met uw hand kunt bewegen, betekent dit dat het magnetische veld in de motor niet wordt gegenereerd, wat nodig is voor de werking ervan. Aangezien het veld wordt gegenereerd door een elektrische stroom, is het hoogstwaarschijnlijk een stroomprobleem.

Controleer de door de bron geleverde spanning met een multimeter. Sommige printers werken op 12V, terwijl andere 24V nodig hebben. De uitlezing moet te allen tijde stabiel zijn. Als de stroombronterminals niet de benodigde spanning leveren, beginnen de printercomponenten te falen. Vervang de voeding indien nodig.

Controleer daarna of de motoraansluitstekkers correct zijn aangesloten en controleer of er geen verbogen pinnen zijn. Probeer de continuïteit van elke draad te controleren met een multimeter (de onderstaande video laat zien hoe u dit moet doen). Een storing in een van de draden zal ertoe leiden dat de motor niet goed werkt. Als u een draad vindt die de continuïteitstest niet doorstaat, vervangt u de connector.

Controleer de driverkaart van de stappenmotor

De volgende stap bij het vinden van de oorzaak van de storing is het verifiëren van het stuurprogramma. Typisch een Pololu A4988 is gebruikt. Dit kleine bord regelt het vermogen van de stappenmotor en dient als verbinding tussen het besturingsbord en de stappenmotor.

Probeer het stuurprogramma naar een andere stekker te verplaatsen en kijk of het probleem wordt overgedragen naar de motor waarop u dat stuurprogramma hebt aangesloten. Wees zeer voorzichtig bij het aansluiten van de driver, aangezien de pinnen correct moeten worden georiënteerd (kijk naar de "Enable" speld op zowel de bestuurder als het bord en match ze). Als u het ondersteboven plaatst, zal het stuurprogramma of de besturingskaart doorbranden.

Als u merkt dat het probleem de driver was, vervangt u deze door dezelfde of een gelijkwaardige. Er zijn stillere modellen met een langere levensduur, maar die zijn veel duurder dan de A4988 chauffeur.

Nu is het tijd om de besturingskaart te controleren. RepRap 3D-printers gebruiken vaak een Arduino Mega + Opritten combinatie omdat ze de goedkoopste en meest betrouwbare versie zijn die je kunt krijgen. Je hebt een ander bord nodig om te testen of het probleem zich nog steeds voordoet.

Een luidruchtige/klikkende stappenmotor repareren

Verhoog de spanning van de motordriver om het vereiste koppel te bereiken

Wanneer een stappenmotor een heel groot koppel moet genereren (hoger dan wat hij kan leveren), stopt hij met bewegen, maar het magnetische veld blijft de motoras vragen om te draaien. Dit is te horen als een of meer "klikken" in de motor.

Omdat de besturingskaart geen feedback heeft over de positie van de extruder, gaat het afdrukken door alsof er niets is gebeurd en is de stap "verloren". Dit veroorzaakt een verplaatsing van lagen in het object, of sectoren zonder afgezette gloeidraad wanneer de motor die stappen verliest de extrudermotor is.

De meest voorkomende oorzaak van verlies van stappen in de bewegingsassen is een lage spanning ingesteld in de motordriver. Om de spanning te verhogen, hebben de drivers een kleine potentiometer aan de bovenkant. Draai de potentiometer met de klok mee met een schroevendraaier met keramische punt. Tegelijkertijd moet de geleverde spanning worden afgelezen met een multimeter.

De benodigde spanning varieert per printer, type stappenmotor en belasting die door de motor wordt vereist. Z-as- en extrudermotoren hebben vaak meer spanning nodig dan de andere. Sommige mensen voeren berekeningen uit om de spanning te bepalen op basis van de gebruikte motor, maar in mijn ervaring moet dit empirisch gebeuren, waarbij de spanningswaarde wordt verhoogd totdat een betrouwbare werking is bereikt.

Andere veelvoorkomende oorzaken

• Gebrek aan smering in de geleiders :hierdoor vraagt ​​de beweging een groter koppel.
• Overmatige spanning op de riemen :de riem trekt sterk aan de motoras, waardoor deze onnodig gespannen wordt. De bandjes moeten relatief strak zitten, maar zorg ervoor dat je het niet overdrijft.
• Lage extrusietemperatuur :als het filament niet warm genoeg is, zal het niet soepel door de hotend stromen, waardoor de druk die nodig is voor extrusie toeneemt. Een temperatuurtoren is de beste test om de optimale printtemperatuur te bepalen.
• Fout in de koeling van het vat :als de hitte “stijgt ” langs de loop, waardoor het filament zacht wordt. Het bovenste deel van het filament moet als een zuiger werken, dus het moet zo koud mogelijk zijn. Als dit niet lukt, wordt de motor meer gedwongen, waardoor hij stappen verliest en een blokkering in het mondstuk veroorzaakt. Het toevoegen van een koellichaam en/of een koelventilator kan bij dit probleem helpen.
• De ingestelde snelheid is te hoog :de vereiste acceleratie van de motor moet binnen zijn mogelijkheden liggen. Wanneer de motor niet aan de bewegingsvraag voldoet, verliest hij stappen. De X/Y-assen worden het meest getroffen door dit probleem.
• Terugslag op de schacht :als de riem te los zit, of als het geleidingssysteem een ​​kleine hoeveelheid speling toestaat, gaan de eerste stappen in een verandering van richting verloren, waardoor het object wordt vervormd.
• Overbelasting stuurprogramma :Omdat stuurprogramma's zeer grote stromen aankunnen, moeten ze grote hoeveelheden warmte afvoeren. Hiervoor worden meestal aluminium koellichamen op de hoofdchip van de driver bevestigd. Wanneer de hitte buitensporig is, begint de bestuurder defect te raken en een van de meest voorkomende symptomen is het verlies van stappen in de motor. Om dat te voorkomen, raad ik aan om een ​​koelventilator direct op de drivers te plaatsen.

Andere veelgestelde vragen

Kan een stappenmotor te heet worden?

Als je de motoren aanraakt tijdens een hele lange print, zul je merken dat ze behoorlijk heet kunnen worden. Dit gebeurt omdat een deel van het door de motoren opgewekte vermogen wordt omgezet in mechanische energie en een ander deel als warmte verloren gaat.

Het motorhuis en de interne componenten zijn ontworpen om veel hitte te weerstaan, maar als een maximale temperatuur wordt overschreden, kunnen ze beschadigd raken.

De maximale bedrijfstemperatuur van een stappenmotor staat altijd vermeld op de datasheet van het specifieke model. Hoewel de specifieke waarden behoorlijk variëren, valt deze meestal in het bereik van 70°C-100°C.

Als vuistregel zouden we kunnen zeggen dat als je de stappenmotor niet kunt aanraken, dat komt omdat hij duidelijk te heet is. Hoewel dit relatief is, is het een goed uitgangspunt. Regel de spanning in de drivers op een middelpunt, waarin de werking is zoals verwacht, maar zonder de temperatuur te veel te verhogen.

Als je eenmaal een goede configuratie hebt, raad ik je aan om de waarden voor elke stappenmotor te noteren. Als u een stuurprogramma moet vervangen, hoeft u deze test niet opnieuw uit te voeren.

Hebben stappenmotoren onderhoud nodig?

Stappenmotoren zijn onderhoudsvrij. Het is niet nodig om in details te treden, maar in tegenstelling tot gewone gelijkstroommotoren hebben ze geen borstels of onderdelen die in contact kunnen komen en die kunnen verslijten. Zorg er wel voor dat je hem stof- en vuilvrij houdt. Als je haarlak gebruikt om de hechting van het bed te verbeteren, zorg er dan voor dat je alle elektronische onderdelen bedekt voordat je het gaat spuiten.

Een stappenmotor vervangen

Als u hier bent gekomen zonder het probleem te vinden, is de stappenmotor waarschijnlijk defect en moet u deze vervangen. Hiervoor is het belangrijk dat u weet dat de aanduiding NEMA 17 (de meest gebruikte bij 3D-printen) alleen verwijst naar de verdeling van de montageschroefgaten. Binnen dit motorenaanbod zijn er talloze varianten die al dan niet voldoen aan de specificaties die u nodig heeft.

Neem voordat u een nieuwe motor aanschaft contact op met de printerfabrikant voor de specificaties met betrekking tot:

• Bedrijfsspanning
• Koppel
• Grades van rotatie voor elke stap (aantal stappen per omwenteling)
• Hoogte van de motor (om ervoor te zorgen dat hij op dezelfde plaats past als de vorige)

Bekijk onze sectie met aanbevolen producten

We hebben een sectie met aanbevolen producten gemaakt waarmee u het giswerk kunt verwijderen en de tijd kunt verminderen die u besteedt aan het onderzoeken van welke printer, filament of upgrades u moet krijgen, omdat we weten dat dit een zeer ontmoedigende taak kan zijn en over het algemeen tot veel verwarring leidt .

We hebben slechts een handvol 3D-printers geselecteerd die we goed vinden voor zowel beginners als gevorderden, en zelfs experts, waardoor de beslissing gemakkelijker wordt, en de filamenten, evenals de vermelde upgrades, zijn allemaal door ons getest en zorgvuldig geselecteerd , zodat u weet dat welke u ook kiest, zal werken zoals bedoeld.