Extruder kalibratie meesteren: 7 expertstappen voor consistente 3D-printkwaliteit

Kalibratie is het proces van het afstellen van een systeem om het binnen specificaties te laten werken.

Het zorgt voor nauwkeurigheid en herhaalbaarheid, maar stelt ook fijn-afstelling toe. Het verbetert ook je printkwaliteit door zowel under-extrusie als over-extrusie te voorkomen.

Het gehele extruderkalibratieproces verwijst naar de verificatie dat alle meet- of regelinstrumenten correct werken door testapparatuur of vergelijking met standaarden die traceerbaar zijn naar nationale standaarden.

Een perfect gekalibreerde extruder zorgt vaker voor consistente prints van begin tot eind, vooral omdat temperatuurveranderingen de consistentie in de tijd beïnvloeden.

Je hebt drie dingen nodig voor succesvolle kalibratie:

• Een hotend met een toegankelijke thermistor
• Een manier om de temperatuur aan het printoppervlak (het bed) te meten – zoals een infraroodthermometer (bekijk op Amazon)
• Temperatuurreferentie

In een 3D-printer is het proces nodig om te verzekeren dat de extruder en hotend de juiste kracht creëren om filament door te duwen door het te testen tegen een referentie.

Extruderkalibratie geeft duidelijke richtlijnen over hoeveel warmte gegenereerd moet worden om de juiste hoeveelheid plastic te smelten.

Hier zijn de correcte stappen, uitgaande van een correct gemonteerde thermistor (bekijk op Amazon).

Stap 1: Je werkplaats klaarmaken

Zorg dat je alles klaar hebt. Draai de extruder van de printer los, haal alle spoelhouders eraf en wis alle oude plasticresten.

Een correct gekalibreerde extruder kan redelijk lang duren, afhankelijk van je model, dus maak het je comfortabel met leuke muziek.

• Een 3D-printer
• Een computer met slicersoftware
• Elk niet-flexibel filament
• Niet-flexibele filament schuifmaat (bekijk op Amazon) (optioneel)

Stap 2: Het filament laden

Je moet de 3D-printer nozzle voorverwarmen tot de juiste temperatuur voor het filamenttype dat je gaat gebruiken. Als je al niet-flexibel filament hebt geladen, ga door en ver warm voor naar de temperatuur van het geïnstalleerde filament.

Anders, wanneer je de printer voorverwarmt, laad je meer filament zoals gebruikelijk, met verwijdering van eerdere gebruikte materialen.

Om je verwarmde bed te krijgen, haal je de ring vast die je filamentvoedersbuis houdt & schroevendraaier of iets anders dat erin past om het filament eruit te duwen. Duw ze naar beneden zodat ze bijna het verwarmingsblok raken.

Je moet misschien een paar tikken geven, afhankelijk van de kunststoffen die je gebruikt, want sommige kunnen uiteen vallen als je te hard duwt tijdens de eerste run! Als je kalibratieschuifmaat hebt, meet de filamentdiameter.

De mm-waarde moet rond 2-4 liggen. Kalibratieschuifmaten zijn niet vereist als je kalibratieplaten hebt.

Stap 3: De computer verbinden

Verbind de 3D-printer met je computer via USB-kabel of Wi-Fi als beide machines dit ondersteunen.

Open en installeer daarna slicersoftware die je toestaat om single-line start G-code commando's van je computer naar de printer te sturen. Een goed voorbeeld voor extruderkalibratie is Simplify3D.

Zoek nu de sectie van de slicer gewijd aan tethered printing. Bij Simplify3D vind je dit in het machine control paneel venster. RAMPS of Atmega-gebaseerde printers staan toe om Serial Monitor in hun Arduino IDE te gebruiken.

Zodra je dit vindt, kun je nu het commando M83 naar je printer sturen om de relatieve modus op je extruder in te schakelen.

Stap 4: Markeer het filament en begin met extruderen

Je zal ongeveer 100 mm filament via de hotend laten lopen bij het kalibreren van de extruder.

Eerst meet en markeer je met de schuifmaat en marker 120 mm vanaf de ingang van je extruder. Deze meting is je referentiepunt tijdens de kalibratie.

Stuur nu G1 E100 F100 naar je printer; het laat langzaam lopen wat de machine interpreteert als 100 mm geëxtrudeerd filament. Het proces duurt ongeveer een minuut.

De korte duur helpt filamentspanning of druk in de hotend te elimineren en vermijdt verwarring.

Stap 5: Herhaal de meting

Op dit moment zou de daadwerkelijke lengte van geëxtrudeerd filament door de 3D-printer precies 100 mm moeten zijn.

Je moet dit controleren door te meten van de extruder tot de markering die je in de vorige stap maakte. Als deze meting verder is dan 20 mm, onder-extrudeert je printer waarschijnlijk. Je moet dan je steps/mm instellingen verhogen.

Als de meting onder 20 mm is, over-extrudeert je printer, wat betekent dat je je steps/mm instellingen moet verlagen.

Zowel over- als under-extrusie zijn slecht voor je printer; repareer het zo snel mogelijk. Je kunt over- en under-extrusie ook corrigeren door je filamentdiameter aan te passen of de extrusiemultiplier waarde aan te passen.

De mm-waarde zal waarschijnlijk onder 1,75 liggen. Voer daarna de extrusiebreedte in die in je slicer staat ingesteld.

Stap 6: Bereken de correcte steps/mm waarde

Om je extruder nauwkeurig af te stellen, moet je de huidige, correcte en incorrecte steps/mm waarde van je printer bepalen.

Begin met het sturen van M503 naar de printer om een reeks waarden op de monitor te laten zien. Zodra je dit doet, zoek de echo: M92 en bepaal de e-waarde (vaak aan het eind van deze regel). Het resultaat is je huidige steps/mm waarde.

Zodra je de huidige steps/mm hebt, ga je de fysieke steps/mm waarde bepalen. Hiervoor moet je eerst bepalen hoeveel filament je eerder hebt geëxtrudeerd.

Je kunt dit doen door de afstand van de filamentmarkering tot de extruder te meten, en het resultaat van 120 af te trekken.

Bepaal daarna het aantal stappen dat de extruder maakte om het filament te extruderen. Vermenigvuldig de steps/mm waarde met de lengte die je had moeten extruderen, in jouw geval 100 mm.

Nu gebruik je deze waarden om de fysieke en huidige steps/mm te krijgen. Het is zo simpel als de waarden te delen door de geëxtrudeerde lengte.

Na dit doen, hoef je dit alleen als je printer's steps/mm waarde in te stellen, en je bent klaar.

Stap 7: Stel je nieuwe steps/mm waarde in

Begin het proces met het sturen van commando M92 E###.#; vervang de hashes (#) met de steps/mm waarde die je uit de vorige stap hebt verkregen). Stuur daarna commando M500 om de data op te slaan in het geheugen van je printer.

Je kunt controleren of de e-waarde overeenkomt met je nieuwe steps/mm waarde door je printer aan en uit te zetten en commando M503 te sturen. Als het niet klopt, herhaal het eerste deel van deze stap.

Je kunt ook stappen 1 tot 4 herhalen als je wilt controleren of de extruder correct gekalibreerd is.

Tips voor het kalibreren van je extruder

De bovenstaande fysieke stappen geven je een volledig gekalibreerde extruder. Er zijn echter een paar tips die het makkelijker en beter kunnen maken. Zie hieronder:

1. Kalibreer regelmatig

Extruderkalibratie is bedoeld om te verzekeren dat je printer de precieze hoeveelheid filament via de hotend duwt tijdens het printen. Dus je moet dit verzekeren met regelmatige extruderkalibraties.

Te veel filament veroorzaakt over-extrusie wat kan resulteren in stringing, bulten en zaktende details. Extreme over-extrusie kan ook leiden tot verstoppingen en filament jams.

Aan de andere kant introduceert te weinig filament gaten tussen lagen. Het gat tussen de bodem- en bovencouple kan verbreed door ontbrekende lagen. Adhesie kan je prints ook blootstellen aan laagdelaminatie en warping.

2. Controleer je extruderkalibratie bij verschillende temperaturen

Dingen uitvieden als ze heter worden, en als je je extruder kalibreert op een specifieke temperatuur, dan verandert de kalibratie mee als de temperatuur verandert.

Bijvoorbeeld: als je je extruder kalibreert bij 20 °C/70 °F met een 5 graden Celsius daling, blijft het gekalibreerd op 0,2 mm.

Toch, als de temperatuur met 7-8 graden verandert, kan die kalibratie significant veranderen. Je moet misschien het proces herhalen, waardoor extruderkalibratie voor een specifiek formaat object te dun of te dik wordt.

3. Zorg dat je minimaal 4 (liever 5) verschillende hoeken gebruikt bij kalibreren

Het is goede praktijk om 25 steps/mm waarden te doen, dus als je 0,2 steps/mm wilt, ga dan voor 2,5 – 2,7 steps/mm, etc. (je wilt niet in 0,1 mm stappen gaan omdat de verandering te klein is.)

Voorbeeld steps/mm: 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 3,0, 3,1

Er zijn zeven extruderkalibratiepunten, dus als je vijf extruderkalibraties maakt, krijg je 35 kalibratiepunten wat zorgt dat je gekalibreerde extruder dezelfde hoeveelheid filament uitgeeft bij alle kalibratiehoogtes en -hoeken (elke keer).

Je kunt kalibratie in 1 mm stappen doen. We raden dit niet aan omdat je meer variaties kunt krijgen, aangezien 1 mm nogal klein kan zijn en 0,1 mm verandering moeilijk op te merken is.

Je moet het kalibratiepunt nemen op een hoogte waar je waarschijnlijk je modellen gaat printen (bijv. punten 1-4 bij laaghogte 0 mm, 5-7 bij 10 mm).

Als mogelijk, verzamel kleine prints, maar die nog langer dan 10 minuten duren om te printen. Op die manier is je extruder gekalibreerd voor lange prints.

Tijdens deze tijd kan de extruder blootgesteld worden aan temperatuur- of vochtigheidsveranderingen die de kalibratie beïnvloeden.

Conclusie

Extruderkalibratie is een essentieel proces voor je 3D-printer. Het stelt je printer in staat om een accurate hoeveelheid filament te extruderen, wat vertaalt naar nauwkeurigere afmetingen en betere afwerking op je printeronderdelen.

Als je beginner bent en het bovenstaande proces wat lastig lijkt, kun je altijd op internet zoeken naar e-kalibratie stappen of verschillende materialen die vereenvoudigde tools bieden zoals extruderkalculator; wees alleen zeker dat je weet wat je doet.