Hoe 3D-printer laagspringen te repareren: Uitgebreide gids

Ongeacht het printermerk, alle 3D-printergebruikers hebben dit probleem op een gegeven moment ervaren. Dit artikel analyseert de verschillende factoren die deze probleem kunnen veroorzaken en de oplossingen per geval.

Hoe kunnen gebruikers het laagspringprobleem oplossen? Over het algemeen is het een mechanisch probleem en het is mogelijk om het op te lossen en zelfs te voorkomen met een paar eenvoudige aanpassingen en goed onderhoud.

Hoe te zien of de 3D-printer lagen springt?

Bij laagspringproblemen zijn enkele lagen met tekort aan materiaal of een onregelmatige en schaarse vloei zichtbaar in de afdrukken, zoals in de afbeeldingen hieronder. Dus hebben de stukken een slechte en zelfs kwetsbare uitstraling.

Wat zijn de oorzaken en hoe het probleem op te lossen?

Er zijn veel factoren die dit type problemen kunnen veroorzaken. Over het algemeen is ontbreken van laag of laagspringen meestal een mechanisch probleem. Oplossingen van de meest algemene tot specifiekere worden hieronder beschreven.

Begin met mechanisch onderhoud

Het is belangrijk om te leren hoe je mechanisch onderhoud op de printer uitvoert om toekomstige ongemakken te voorkomen en de levensduur van de elementen te verlengen. Net als bij elke machine, slijten onderdelen door frequent gebruik en lossen sommige schroeven, gedroogde gesmeerde delen, etc.

Voer een onderhoudsbeurt uit met een paar eenvoudige stappen:

Alle moeren en schroeven vastdraaien

Trillingen door constante beweging zijn de oorzaak van loskomende schroeven en moeren. Als de printerschroeven niet goed vast zitten, kunnen kleine afwijkingen in sommige assen en riemen waargenomen worden.

Hoe te doen

Voor deze taak heb je inbussleutels en tangen of sleutels van de maat van de moeren nodig.

Controleer en draai alle schroeven vast met de juiste inbussleutel. Als de schroef doorloopt en de moer erachter zit, houd de moer met een tang of sleutel vast zodat hij niet meedraait vals bij het vastdraaien van de schroef.

In sommige gevallen is het geschikt om gewone moeren te vervangen door zelfborgende moeren (nyloc-moeren). Deze hebben een materiaal aan de binnenkant dat als rem werkt zodat ze niet losdraaien door trillingen.

Het is ook belangrijk om de wagenriem goed vast te spannen. Meestal hebben printers een handmatig spanningsysteem. Los de schroeven om de riemspanning vrij te maken. Houd dan het uiteinde van de riem met de hand, trek om goede spanning te krijgen en draai de schroeven weer vast.

Voor Ender-printers of vergelijkbare, is het ook belangrijk om de excentrische moeren van de lagers met een sleutel vast te draaien zoals hieronder getoond.

Controleren of stangen en steunen versteld zijn

Hoe te doen

Bij sommige printers wordt de Z-asbeweging gedaan door twee motoren die simultaan met draadstangen werken. Het is belangrijk dat beide uiteinden op dezelfde hoogte staan. Dit kan door elk uiteinde met een liniaal te meten en de hoogtes te equaliseren.

Bij printers als Enders is dit type verstelling minder waarschijnlijk omdat de structuren aan de uiteinden van de wagen een vierkant vormen.

Zeker weten dat de nozol niet verstopt is (dit geeft lage extrusievloei)

Als de nozol deels verstopt is, is de extrusievloei onregelmatig. Dit genereert tekort aan materiaal in de laag. Dit kan door verschillende factoren:

• Deeltjes die in de nozol kwamen door vreemde lichamen in het filament;
• Verstoppingen door verkeerde retractie-instellingen;
• Deeltjes die overblijven van minder gangbare materialen (koolstofvezel, met hout gemengde filamenten, etc.) die het nieuwe filament niet volledig kwijtraakt;
• Verbrande filamentresten.

Al dit afval zit vast aan de wanden van de nozol en vermindert de vloei. Dit heet under-extrusie.

Goede kwaliteit filamenten zijn geschikt om vreemde lichamen in het materiaal te voorkomen en dus verstoppingen. Slecht gefabriceerde filamenten hebben ook diameterinconsistenties en dit veroorzaakt verstoppingen als de diameter groter is of slechte vloei als de diameter kleiner is dan standaard.

Hoe de nozol te reinigen

De meest gebruikte techniek hieronder. Het vereist een naald van de diameter van de nozol (deze kit zit meestal bij de printer).

1. Verhit de hotend tot de werktemperatuur van het filament. Bijv. voor PLA 210–230 °C.
2. Steek de naald door de monding, maak heen-en-weer bewegingen.
3. Haal de naald eruit en duw het filament handmatig door.

Als de bovenstaande techniek de nozol niet vrijmaakt, is de volgende schoonmaaktechniek "Atomic Method of Cold Pull":

1. Verhit de hotend tot de werktemperatuur van het materiaal en haal het gebruikte filament eruit.
2. Steek PLA erin en laat het een beetje extruderen.
3. Koel de hotend af tot ongeveer 90 °C.
4. Trek het filament met een krachtige beweging eruit.

Bij het uittrekken van het materiaal is het mogelijk om het afval dat aan de punt zit te observeren. Deze stappen herhalen zolang nodig tot de punt schoon uitkomt. In de afbeelding hieronder zie je hoe de afvalextractie afneemt door herhaalde uitvoering.

Een ander belangrijk punt is de staat van de PTFE-buizen in de hotend. Het is normaal dat de buis verbrandt of verslechtert met gebruik, ook veroorzakend verstoppingen. Vervang de Teflonbuis door een nieuwe, zorg dat hij goed in de nozol zit.

Controleer dat het getande wiel geen afval heeft door filamentslijtage. Als er stof van het materiaal zit, verwijder het met een borstel.

Een belangrijke factor is de manier waarop de filamentrol draait. De vorm van de rol hangt af van de fabrikant en in sommige gevallen is het centrumgat van de rol veel groter dan de steun op de printer. Tijdens het printen trekt de extrudermotor aan het filament en kan het materiaal de hotend verkeerd voeden. Om de rol goed gecentreerd te krijgen, kunnen gebruikers een adapter printen zoals deze:

Alle onderdelen smeren waar nodig

Hoe te doen

Als de printer gladde stangen en lineaire lagers gebruikt, is het belangrijk om de stangen correct te smeren, eerst oud vet afwissen met isopropylalcohol. Gebruik geen WD-40 als smering omdat het snel uithardt, veel wrijving veroorzaakt en de lagers beschadigt. Geschikte smerstoffen zijn teflon (PTFE) gebaseerd. Het is ook belangrijk om de lagers en de draadstangen van de Z-as te smeren.

Het bed nivelleren

Een goed geniveleerd bed is essentieel om correct te beginnen met printen. Bedkalibratie kan handmatig gedaan worden door de veerschroeven aan de uiteinden van het bed vast te draaien, of automatisch met sensoren. Deze sensoren kunnen kleine oneffenheden corrigeren die niet handmatig te corrigeren zijn, vooral als het bedoppervlak groot is (groter dan 250x250 mm) of als het bed een fabrieksimperfectie heeft.

Hoe te doen

Als de printer geen auto-nivelleringssensor heeft, volg deze eenvoudige stappen met een vel papier:

1. Breng alle assen naar de oorsprong
2. Schakel de motoren uit om de X- en Y-as met de hand te verplaatsen
3. Breng de printhead naar een hoek en leg het papier tussen de nozol en het bed
4. Draai de schroef in die hoek, vast of los, en beweeg tegelijk het papier om een lichte wrijving te voelen
5. Herhaal de stap in alle hoeken
6. Controleer ten slotte op verschillende punten op het bed of het goed geniveleerd is

Om te verifiëren dat het goed gekalibreerd is, maak een snelle testprint door cirkels of vierkanten op verschillende punten op het bed te plaatsen, zoals: Ender 3 Level Test – Thingiverse.

Slicer-instellingen

Slicersoftware bestaat uit het opdelen van het 3D-model in plakken of lagen met de ingestelde parameters. Zo creëren ze een bestand met commando's (gcode) dat de printer leest. Dit geeft de bewegingen die elke as moet maken alsook temperaturen, snelheden, etc.

Hier zijn enkele instellingen die dit laagspringprobleem kunnen oplossen.

Flow-rate aanpassen

Omdat niet alle filamenten exact dezelfde diameter of materiaal hebben, is het nodig om de flow-parameter aan te passen. Standaard is de flow in slicers 100%, maar over het algemeen ligt de flow-rate tussen 90% en 110%.

Hoe te doen

Kalibratie vereist een liniaal of schuifmaat en een marker.

1. Verwarm de hotend voor tot werktemperatuur
2. Meet met de liniaal 110 mm op het filament vanaf waar de printhead wordt ingevoerd en maak een markering met de marker
3. Van het display extrudeer langzaam een totaal van 100 mm
4. Meet opnieuw met de liniaal en noteer de afstand tussen het begin van de head en de markering. Als de meting:
   • a) Gelijk is aan 10 mm: de flow is correct gekalibreerd!
   • b) Minder dan 10 mm: de flow is groter dan het hoort. Dit heet over-extrusie
   • c) Groter dan 10 mm: de flow is kleiner dan het hoort. Dit heet under-extrusie

Als de meting niet 10 mm is, kan het eenvoudig gecorrigeerd worden door rekenen. Je moet de waarde van de stappen van de extrudermotor weten; meestal te verkrijgen via het display ("Control > Movement > Extruder").

Nieuwe flow [%] = (Aantal stappen [stappen/mm] x 100mm) / (110mm – meting)

Dit is de nieuwe waarde die in de slicer wordt ingesteld.

Een andere manier om de flow-rate te kalibreren is een teststuk printen en bepaalde hoeken met een schuifmaat meten, zoals in deze gids: The Best Flowrate Calibration Method! by petrzmax – Thingiverse.

Resolutie aanpassen (lijndikte)

De maximale laaghogte wordt beperkt door de nozoldiameter. Als algemene regel wordt 20% minder dan de nozoldiameter aangehouden. Bijv. voor een 0,4 mm nozol is de maximale laaghogte 0,32 mm. Zo wordt goede laaghafting gewaarborgd zonder ruimte ertussen.

Bij sommige printers zijn er de zogenaamde "magic numbers": laaghogtes waarbij die specifieke printer het beste werkt. Deze getallen zijn niet magisch maar bepaald door de draadstap van de draadstangen op de Z-as.

Voor Ender-printers is de aanbevolen toename tussen lagen 0,04 mm. Bijv.: 0,08, 0,12, 0,16, 0,20, 0,24 mm.

Hoe te doen

Om deze parameter in te stellen, pas de parameter "Laaghogte" aan.

Andere minder voorkomende redenen

Vervormd bed

Bij Ender-gebruikers zijn gevallen van vervormde bedden gemeld. Hoe veel gebruikers ook handmatig kalibreren, ze vinden altijd delen van het bed waar het filament niet goed hecht.

Hoe te repareren

In deze gevallen is het best om een automatische nivelleringssensor te installeren en de kalibratiepunten in de firmware in te stellen.

Vind de stappen in de volgende video over hoe deze instelling uit te voeren.

Filament afgescheurd of gebeten door extruder-tandwieltanden

Als de nozol verstopt is, vloeit het materiaal niet goed. De extrudermotor tandwiel verliest zijn trekkracht. Als het materiaal niet correct geduwd kan worden, "eet" het tandwiel het filament op en verliest het trek.

In andere gevallen is de druk van het tandwielstelsel op het filament te sterk en deformeert het.

Hoe te repareren

Voor het eerste geval: de verstoppingen in de nozol reinigen zoals hierboven uitgelegd.

In het tweede geval: de spanning van de tandwielen lossen, meestal door een schroef en een veer. De druk moet voldoende zijn om het filament te trekken zonder het te vervormen. Een makkelijke manier om te checken of het goed zit: extrudeer materiaal en trek het filament handmatig eruit. Als het tandwiel springt, heeft het nog iets meer spanning nodig.